泛素-蛋白酶水解系统

——The Ubiquitin-Proteasome Proteolytic System

From Classical Biochemistry to Human Diseases

编 者 Aaron J. Ciechanover (Bruce Rappaport Faculty Medicine)

Maria G. Masucci (Microbiology and Tumor Biology Center)

出 版 社：World Scientific

索 书 号：Q5/U15/2002/Y

藏书地点：武大外教中心

1940s Rudolph Schoenheimer 利用放射性标记技术发现细胞中的蛋白质处于合成与降解的动态变化中，但是当时对蛋白水解的程度，通过什么样的机制进行，以及其生理学意义等内容研究的并不彻底。经历了漫长的探索阶段，现在科学界一致认为泛素化导致的蛋白水解过程对整个细胞的生理周期起到重要的调控作用，即泛素-蛋白酶体( ubiquitin-proteasome system,UPS)。这一系统是细胞内非溶酶体途径蛋白质降解通路,不仅降解变性、异常或起短暂作用的蛋白质,而且能降解转录因子、内膜蛋白和细胞周期蛋白等天然蛋白，主要通过泛素活化酶、泛素偶联酶、泛素结合酶和泛素-蛋白连接酶与靶蛋白结合形成多泛素链,从而将底物蛋白泛素化并降解的，对于维持蛋白质稳定状态、调节细胞程序性死亡和控制细胞周期等过程有重要的作用。目前发现UPS还可作用于转录因子及体内的某些信号传导通路，并参与细胞凋亡、主要组织相容性复合体抗原递呈、细胞周期以及细胞内信号传导等多个细胞生理活动,对维持细胞正常生理功能具有重要意义。

本书共有十章内容，从泛素化的调控途径、调控机制、复合物的结构特征、泛素化对有机体的生理意义等多个方面进行介绍，而且作者举出了相关的例子进行说明。第一章是A Hershko对泛素系统以及其在细胞周期调控中的作用进行的概括性介绍。接下来第二章则是A Varshavsky对泛素系统的N-端降解机制的探讨。第三章则是M Tyers、P Klein和T Pawson等人对在泛素介导的蛋白水解系统中的磷酸化的识别机制进行的深入研究。作为自组装且控制蛋白质水解过程的活性生物大分子——26S蛋白酶体，其结构和装配过程则是第四章阐述的主要内容。第五章则是A Ciechanover等人以NF-κBα前体蛋白p105的限速处理和调控机制为例介绍泛素介导的蛋白水解过程。A Citri 和Y Yarden对泛素化过程对受体酪氨酸激酶的调控作用的探究是第六章的重要内容。第七章是J Bloom and M Pagano 以泛素化对p27水解的调控作用为例进一步阐述UPS的具体作用途径。随着科学研究的继续，科学家发现在生长素受体信号转导和氧化压力途径中也有泛素依赖系统对其的调控作用，C M Alves dos Santos 和G J Strous 在本书的第八章具体讲述了这一调控过程。N P Dantuma 和 M G Masucci在研究中发现病毒的重叠序列对泛素-蛋白酶体系具有抑制作用，这也是第九章作者探讨的重点。帕金森病(PD)，作为一种病理和发病机制各异、由多种亚型组成的神经退行性疾病，是由常染色体隐性遗传引起的早发性神经疾病，目前发现有PARK2、PARK6和PARK7三种基因型，而且该病与泛素途径也有一定的相关性，作为新的科研成果，K Tanake、T Suzuki、T Chiba和T Kitami等人所撰写的“常染色体隐性遗传早发性帕金森综合征与泛素途径”也被囊括于本书中。

泛素-蛋白酶水解系统在真核生物的细胞周期、细胞生长和分化、胚胎形成、细胞凋亡、信号传导、DNA修复、DNA转录和复制的调控、跨膜运输、胞吞作用、压力反应、抗原递呈、神经细胞的功能等多个细胞过程中有重要的作用。作为人体生物学系列丛书的第九卷，本书从泛素-蛋白酶体的基本的细胞学过程、疾病的病理机制、26S蛋白酶体的X射线晶体学结构、机制和配体间的相互作用、相关药物的研发、靶标特异性治疗过程等多个层面对UPS进行了系统性的介绍。本书采用了大量的图片资料进行补充介绍，相信读者能够通过本书对细胞中重要的蛋白降解系统有一定的了解。本书不仅适合生物学领域的学生和科研工作人员，对该领域有兴趣的读者也会受益匪浅。

本书目录：

前言

第一章：泛素系统以及其在细胞周期调控中的作用

A Hershko

第二章：泛素系统和它的N-端降解途径

A Varshavsky

第三章：在泛素介导的蛋白水解系统中的磷酸化基质的识别

M Tyers, P Klein, and T Pawson

第四章：26S蛋白酶体：控制蛋白质水解过程的大分子

W Baumeister and P Zwickl

第五章：泛素介导的蛋白水解系统对NF-κBα前体蛋白p105的限速处理和调控机制

A Ciechanover, H Gonen, B Bercovich, S Cohen and A Orian

第六章：泛素化对受体酪氨酸激酶的调控作用

A Citri and Y Yarden

第七章：p27水解的调控作用

J Bloom and M Pagano

第八章：生长素受体信号转导和氧化压力途径中的泛素依赖系统的调控作用

C M Alves dos Santos and G J Strous

第九章：病毒的重叠序列对泛素-蛋白酶体系的抑制作用

N P Dantuma and M G Masucci

第十章：常染色体隐性遗传早发性帕金森综合征与泛素途径

K Tanake, T Suzuki, T Chiba, T Kitami, et al.

（王书珍）