去泛素化酶研究进展

刘文斌

(武汉轻工大学 医学技术与护理学院，湖北 武汉 430023)



去泛素化酶研究进展

刘文斌

(武汉轻工大学 医学技术与护理学院，湖北 武汉 430023)

泛素化和去泛素化是两种广泛存在的蛋白质翻译后修饰方式。阐述了其影响了目标蛋白在细胞内的定位、稳定性和功能。其中，去泛素化过程涉及组蛋白的修饰，细胞周期，细胞分化，细胞凋亡，内吞和自噬的调控及DNA损伤修复，也参与机体的肿瘤发生，肌肉萎缩，组织发育及抗病毒感染。

泛素；去泛素化；酶

1　前言

泛素(ubiquitin)是一个由76个氨基酸组成的小分子蛋白质，广泛存在于真核细胞中，它能够与细胞内的许多蛋白质共价结合，从而使之“泛素化”，由此影响蛋白质的行为及细胞的功能，如生长、分裂、运动、分化、凋亡等[1-2]。

泛素化是一种蛋白质翻译后修饰方式，也是一种细胞内信号。泛素化由一系列酶促反应来完成，如泛素活化酶E1、泛素耦合蛋白E2及泛素连接酶E3催化的反应。E1在ATP的帮助下催化泛素末端的甘氨酸，与自身的一个半胱氨酸之间形成一个硫酯键。通过转酰基作用，活化的泛素再转移到泛素耦合蛋白E2的一个半胱氨酸上，形成E2-Ub；然后在泛素连接酶E3的作用下，将E2-Ub上的Ub连接到需要降解蛋白的赖氨酸上。E3连接酶具有底物特异性。这样，可以有单个或多个泛素被连接到目标蛋白质上，从而形成泛素多聚体。各个泛素单体之间主要是通过第48位的赖氨酸(K48)来连接。泛素化的目标蛋白在细胞质内被蛋白酶体(proteosome)降解。E3分为两大类，包括RING结构域E3(可以直接将E2-Ub连接到底物赖氨酸上)和HECT结构域E3(与E6AP的C端)或RBR结构域E3(RING-between-RING)，这种E3含有一个活性的巯基，会额外形成一个E3-Ub硫酯中间物，然后再催化Ub和底物的连接[1，3]。

泛素化可以有多种共价连接方式。将单个的泛素连接到底物蛋白上称为单泛素化，例如组蛋白H2A在119位赖氨酸处(K119)的单泛素化。这是一种表观遗传学修饰，以调节染色质的结构和基因转录。而细胞表面受体的单泛素化是一个分选信号，用来指导内吞的蛋白进入溶酶体降解。当更多的泛素通过Ub上7个赖氨酸之一连接到已经单泛素化的蛋白上时就是多泛素化。不同泛素化方式处理的蛋白，其命运是不同的。以K48和K11泛素链方式连接的蛋白会被26S蛋白酶体降解。而以K63泛素链方式连接的蛋白则可以参与信号传导，溶酶体指导的蛋白分选和DNA损伤反应。因此，泛素化是一种类似于磷酸化和糖基化的蛋白翻译后修饰方式，用以调节蛋白的稳定性、定位和活性[3-4]。

蛋白的泛素化是可逆的。去泛素化酶(deubiquitinating enzyme，DUB)是一些将目标蛋白上的泛素或泛素类似蛋白切下来的蛋白酶。去泛素化酶参与泛素原的激活。泛素刚表达时是以无活性的蛋白原形式存在，它要么与核糖体蛋白融合存在，要么形成线性的多泛素体，当其羧基端的一个氨基酸被切除后泛素才能激活。另外，去泛素化酶还通过破坏硫酯键的形成，影响蛋白的泛素化，从而参与泛素的再循环[1，3]。不同的DUB针对泛素链的专一性不一样，例如只针对K48泛素链的DUB或只针对K63泛素链的DUB。而另一些DUB则专一性稍差，可以切割不同的泛素链。DUB一般是无活性的或自我抑制的，只有当转移到细胞的某个区域或结合了适当的底物蛋白时才表现出活性。为了正确定位和保证催化专一性，DUB需要其它蛋白如脚手架蛋白和底物接头蛋白的辅助[3]。

人类基因组编码大约100个去泛素化酶，分为五个家族。它们是泛素C末端水解酶(UCH)家族，泛素特异性蛋白酶(USP/UBP)家族，Otubaim(OTU)家族，Josephin结构域蛋白家族及JAMN家族。另有一个小的蛋白家族，但其泛素的特异性差。

去泛素化是受严格调控的，就像蛋白的泛素化一样。去泛素化涉及到细胞周期调控，依赖于蛋白酶体和溶酶体的蛋白降解、基因表达、DNA修复、激酶活化、微生物致病性等。有些病原微生物已获得编码去泛素化酶的基因，这意味着影响宿主细胞蛋白的泛素化对这些微生物是有选择性优势的。

去泛素化酶的活性是受到精细调控的，以避免偶然切割了不正确的底物。去泛素化酶可以被磷酸化、泛素化或SUMO化，这些修饰影响了它们的活性，定位或半衰期。

去泛素化酶一般都有一个催化结构域和一个泛素结合结构域以及不同的蛋白—蛋白相互作用结构域。这些结构域有利于结合、识别不同的蛋白及指导蛋白复合体的装配，从而有利于去泛素化酶的定位和选择底物，发挥生理功能。去泛素化酶与底物接头蛋白、脚手架蛋白及抑制蛋白的联系是非常特异的[5]。

2　泛素特异的去泛素化家族

2.1UCH去泛素化酶家族

UCH去泛素化酶家族成员是巯基蛋白酶，主要是对泛素链起修饰作用[1]，其催化核心区包含230个氨基酸，如UCH-L1和UCH-L3。人类有4个UCH去泛素化酶，酿酒酵母有一个。UCH-L1和UCH-L3有可能参与泛素前体的加工以及拯救。UCH37在其C端有个100氨基酸的区域可以引导UCH37到达蛋白酶体并将蛋白上的泛素多聚体切下。BAP1则有个500个氨基酸的区域，它含有核定位信号，并可以结合一个叫N-terminal ring finger of BRCA1的泛素连接酶[1-7]。

2.2USP去泛素化酶家族

USP去泛素化酶家族是最大的DUB家族。在酵母中USP称为UBP。UBP家族具有种属和组织特异性，不同的生物其UBP或USP的种类数量是不一样的[1]。酵母有16个USP家族蛋白，而人可能含有56个USP家族蛋白。6个USP去泛素化酶的结构显示USP结构域是高度保守的，它包括三个亚区域：finger、palm和thumb。CYLD是一个与肿瘤综合症相关的去泛素化酶，它缺乏finger亚结构域。USP的结构研究显示泛素的C端插入到介于thumb亚结构域和palm亚结构域之中，而泛素的球状部分则与finger亚结构域相互作用。绝大多数USP蛋白含有一个催化区域以及与其它蛋白相互作用的结构域[1-7]。

2.3OTU去泛素化酶家族

由于属于OTU结构域家族的去泛素化酶，其结构与果蝇卵巢发育相关的蛋白同源而得名。OTU家族成员在氨基酸序列上与UBP/USP和UCH完全不同，不存在同源性，对不同的泛素链具有不同的专一性，如OTUB1只针对K48连接的泛素链，而OTUB2却能针对K63和K48连接的泛素链，A20只针对K48连接的泛素链，Cezanne DUB更倾向于K11连接的泛素链，TRABID则可以切割K29和K33连接的泛素链[3，5]。酵母编码2个OTU去泛素化酶，斑马鱼也有一编码OTU蛋白的基因Z-otu[1]，人类编码15个OTU去泛素化酶，分为OTU，OTUB和A20类似OTU。不是所有具有类似结构域的蛋白都具有去泛素的功能。例如，果蝇的卵巢肿瘤相关蛋白在活性位点有个丝氨酸，从而不能被激活。OTU核心区域由两个螺旋结构中夹有5个β-折叠，不同的OTU家族成员只是结构域大小不同而已[1-7]。

2.4MJD去泛素化酶家族

Machado-Joseph疾病相关蛋白Ataxin-3被研究得较为清楚，它是个与神经退化紊乱相关的蛋白。人类的Josephin家族蛋白有4个，它们的结构类似于UCH去泛素化酶家族，分别是Ataxin-3、Ataxin-3L、Josephin-1和Josephin-2。其中的Ataxin-3是个半胱氨酸蛋白酶，它可以结合K48、K63方式连接的泛素链，但是对K63方式连接的泛素链更特异。Ataxin-3和Ataxin-3L在氨基酸序列上是85%同源的，以相似的方式折叠，但结合Ub的方式却大不同[1-7]。

2.5JAMM去泛素化酶家族

至少有4个不同的含有JAMM结构域的去泛素化酶，它们属于金属蛋白酶。其中3个是以泛素化的蛋白为底物的，另一个是以泛素类似多肽-Nedd8修饰过的蛋白为底物。一种具有AMSH类似结构的蛋白AMSH-LP也是一种去泛素化酶，可以特异性地切割K63连接的泛素多聚物。AMSH-LP蛋白结合两个锌离子，其中一个位于活性中心，另一个与AMSH结构形成一个泛素识别区。AMSH-LP蛋白的JAMM结构域可以和远处的泛素及一个邻近的泛素的三肽序列Gln62-Lys63-Glu64相互作用。这个三肽序列只存在于K63连接的多聚泛素链上。JAMM家族对一些去泛素化酶抑制剂不敏感，但却被金属螯合剂TPEN所抑制[1-7]。

3　去泛素化酶的活性调节

既然DUB是蛋白酶，它们的酶活调节就显得很重要，以免错误地切割了非底物蛋白，另外，对底物蛋白切割的时空调节也很重要[5，7]。

3.1底物诱导的构型变化

每一个DUB家族的代表成员的分子结构都已经知道。结构研究表明当结合泛素时，DUB分子的活性部位的结构会发生重排，以促进分子间结合与催化水解。这避免了在Gly-Gly序列处错误切割并提高了特异性。

人类的UCH-L1和UCH-L3及酿酒酵母的YUH1的晶体结构研究表明，这些分子发生了催化所需要的分子结构的变化。在UCH-L3的活性部位有一个环状结构发生了变化并横穿活性位点。当结合基于泛素的抑制剂(泛素的乙烯-甲基酯)时，这个UCH-L3的横穿的环以一种α-螺旋-S形状环的方式被固定了，以便接触泛素的C末端。这个构型在酵母的YUH1结合另一个抑制剂—泛素—乙醛时也发生类似变化。这表明这个横穿环在具有UCH结构域的去泛素化酶中是保守的。这个结构可能避免了UCH结构域过分紧密地结合泛素的C末端[3，5]。

USP7含有三个亚结构域，包括拇指、手掌和手指部分。在手掌和拇指间形成一个缝隙而称为催化中心。而手指部分则与泛素相互作用。在与泛素结合之后，USP7在催化区域发生构型的变化，如具有催化活性的半胱氨酸和组氨酸的移动。当存在DTT时，USP7的活性增强[3]。

结合了基于泛素的抑制剂的酵母的OTU1分子的结构清楚地表明OTU结构域在结合泛素时也发生了活性位点重排。Otubain-2的活性位点只是部分地发生结构变化，以便参与结合泛素。OTU1分子中的环成为β折叠形式而结合泛素[5]。

正如UCH家族，USP结构域去泛素化酶在结合泛素时也发生构型变化[4]。

3.2由脚手架蛋白或接头蛋白诱导的活性

DUB在变更细胞内位点前是无活性的，这需要调控。在结合蛋白酶体前，USP14、UCH37和POH1是没有活性的。这些去泛素化酶在细胞内可以自由单体或与蛋白酶体结合的方式存在，因此，当它们与蛋白酶体结合时其活性就受到了调节。

去泛素化酶遇到的另一个挑战是底物的专一性。它们的核心催化区域只结合泛素，为了选择正确的泛素化的蛋白底物，就需要它们与目标蛋白的额外的相互作用。一些去泛素化酶具有很好的催化能力，但对泛素的亲和性却较低，因此需要其它的相互作用以获得底物。与脚手架蛋白的相互作用可以让去泛素化酶正确定位到底物区域。与底物接头蛋白的相互作用可以在去泛素化酶/脚手架蛋白和目标蛋白之间架起一座桥梁。这样，正确的底物可以在恰当的时机被传递到去泛素化酶的恰当位置，以便催化反应发生[3，5]。

3.3去泛素化酶的转录调控

去泛素化酶活性的专一性可以通过恰当的时机来调控，特别是当特定的DUB累积时，例如细胞因子诱导的小鼠淋巴细胞DUB。使用不同的细胞因子来刺激淋巴细胞会导致一种分子量为60 kDa的类似于人USP17的DUB产生，DUB-1可以被白介素-3、白介素-5和集落刺激因子GM-CSF诱导产生，而DUB-2则由白介素-2刺激产生。这些DUB是即时转录基因，它们在DUB基因中的细胞因子反应元件控制下迅速被诱导和转录。当细胞因子反应被抑制时它们又会迅速降解，它们通过多聚泛素化而被转移到蛋白酶体上降解。这种时空的调控表明DUB-1和DUB-2在调控细胞因子反应中起一定作用。其它的DUB也以类似的方式调控，例如CYLD的转录是由NF-κB和MKK3/6-p38信号通路来调控的[5]。

3.4翻译后共价修饰

一些关键的调节性酶是被一系列信号通路和DUB调控的。大多数调控蛋白被一种或多种激酶进行磷酸化修饰。绝大多数DUB在丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸位置发生磷酸化，最近的蛋白质组学发现大量的泛素-蛋白酶体成分，包括USP15，USP19，USP28和USP34，是被应对DNA损伤的ATM/ATR激酶所磷酸化的。一些成分调节DNA损伤检验点，例如，在离子照射时，由ATM/ATR激酶介导的USP34可以让细胞迅速停留在G1期。USP28也被ATM/ATR激酶磷酸化，从而参与DNA损伤反应，它能够将FBW7去泛素化并稳定其蛋白水平，FBW7是一个参与myc转录因子降解的泛素连接酶。USP15也被ATM/ATR激酶磷酸化，并将IκB上的泛素切下，从而抑制NF-κB反应。另外A20也调节NF-κB通路。首先，将通路中K63连接的泛素链从RIP1、TRAF2、TRAF6或NEMO上切下，然后，A20分子上的泛素连接酶结构域促进了这些蛋白的K48泛素化，从而促进了它们的降解并下调NF-κB通路。由IκB激酶β激活的A20蛋白的381位丝氨酸(S381)磷酸化，促进了A20抑制NF-κB信号通路的能力。现在还不知道DUB的活性提高或者连接酶活性降低是否由A20的磷酸化导致，但最终结果都是反馈抑制NF-κB信号通路[1，5]。

泛素化也是一种调节性修饰。有些DUB本身也被泛素化，以便降解。除了上述小鼠细胞因子诱导的DUB，USP4也被多聚泛素化。USP4可以将Rho52去泛素化，Rho52是一个癌蛋白和E3连接酶。反过来Rho52可以将USP4泛素化。在USP4- Rho52复合物中，USP4是被抑制的，这表明在有底物蛋白的时候，异源二聚体可以作为一个连接酶。当没有底物蛋白时，Rho52可以自身泛素化，而USP4则可以逆转这种泛素化。然而，当Rho52将USP4泛素化时，这个DUB就会降解。因此，USP4和Rho52是相互调节的。另一个癌蛋白，TRE17则是一个依赖于钙/钙调蛋白信号通路的蛋白，它可以被单泛素化。这些都表明，蛋白的泛素化调节是受信号通路调节的。另外，USP7、USP36和DUB-1也可以被泛素化，但其重要性尚不清楚。USP25可以被SUMO化，使得其结合与水解多聚泛素链的能力降低[5]。许多DUB与E3结合在一起，有时调节E3的泛素化，但有时却被E3泛素化，从而调节DUB蛋白的稳定性[4]。

另外，DUB可以被其它蛋白酶切割降解而调节，如A20被MALT1切割而灭活[4]。当有紫外照射时，USP1还可以切割自身，导致PCNA的积累[4]。

4　DUB的模块化

除了核心的活性结构域，大多数去泛素化酶含有N端、C端和其它间隔部分，它们参与了底物蛋白的识别，去泛素化蛋白在细胞内的定位、催化活性以及蛋白—蛋白相互作用。这些分子结构域包括蛋白—蛋白相互作用结构域，它与底物、脚手架蛋白或底物接头蛋白相互作用；泛素结合结构域，它参与泛素单体或多聚体的识别[5]。

4.1多聚泛素结合结构域

不同的多聚泛素链连接方式导致了底物蛋白在细胞内的不同命运，这表明细胞受体及参与泛素化的酶是能够区分这些不同的泛素链的。一个模型表明受体/酶能够识别一条泛素链中的几个泛素。在泛素系统中一些蛋白有多个泛素结合区域，从而能够保证这种相互作用。USP5也叫IsoT，是最先鉴定的DUB之一。IsoT在酵母、霉菌、植物、果蝇及其它真核生物中都有同源结构。功能分析表明，这些模式生物中，IsoT负责游离的多聚泛素链的体内装配。游离多聚泛素链的水平是由酵母的异肽酶T的去泛素化酶活性调节的。游离多聚泛素链的积累是有害的，因为它可以作为一个底物蛋白竞争性抑制剂，使得底物蛋白不能结合蛋白酶体或其它泛素受体。游离多聚泛素链可以由泛素连接系统产生，也可以由泛素化的靶蛋白被蛋白酶体相关的去泛素化酶切割而得到。

酵母IsoT的同源物UBP14的缺失突变导致的缺陷类似于其它泛素-蛋白酶体系统蛋白的突变，例如孢子产生缺陷，刀豆氨酸过敏，两种典型泛素-蛋白酶体系统底物降解效率的降低。然而，UBP14缺失会导致游离泛素链以及泛素连接物的累积。虽然，UbpA不是D.discoideum的生长所必需，但是它对这个生物的聚集、趋化和细胞粘附活动是关键的。这种缺陷会导致由过量游离多聚泛素引发的蛋白酶体功能抑制。

IsoT在多聚泛素链中识别多个泛素分子，并在K29、K48和K63处切割多聚泛素链。切割机制研究表明，IsoT是依次切割邻近的泛素，依次担当一个外切异构酰胺酶。IsoT有至少4个K48连接的多聚泛素链的结合位点，这些位点由4个泛素结合结构域形成，它们是N末端ZnF UBP结构域、USP/UBP结构域和两个UBA结构域。在邻近的泛素具有一个自由的C末端时，ZnF UBP结构域可以诱导分子构型变化以产生活性。当这个C末端被截短或延伸时，ZnF UBP结构域的结合泛素的能力大大降低。当IsoT分子还没有被其它DUB分子切割而从靶蛋白上释放时，底物诱导的分子构型变化使得IsoT不能够将多聚泛素链解聚。

虽然不同的多聚泛素链采用了不同的三维结构，IsoT采用同样的一套结构域与相应的泛素单体相互作用，而不管连接方式。这就要求IsoT分子是柔软的以便结合靶蛋白结构域的运动，从而采用类似的三维定向，以适应不同的链结构或不同的多聚泛素链中的泛素。

4.2底物的直接识别

除了识别多聚泛素链中的特殊连接方式，一些DUB呈现出直接的泛素化蛋白亲和性。USP7也叫HAUSP，能够将p53和Mdm2去泛素化，并被EB病毒的EBNA1蛋白抑制。 USP7的N端结构域可以结合在p53和Mdm2分子中的4个空间上紧密相连的氨基酸残基。对于p53，是359—367位氨基酸；对于Mdm2，是147—159位氨基酸。结合了EBNA1多肽的USP7的p53结合结构域晶体结构的研究表明，EBNA1多肽和p53结合在USP7的同一个位点，但是p53结合得略微松散。功能研究表明，当EBNA1结合USP7后，抑制了它的p53去泛素化能力，使得细胞降低p53水平从而不会凋亡[5]。

4.3蛋白—蛋白相互作用结构域

DUB的另一个特征是它们都含有蛋白—蛋白相互作用结构域，所以，许多DUB可以结合底物蛋白、接头蛋白和脚手架蛋白。这些相互作用使得许多DUB可以与泛素连接酶形成大分子复合物。

蛋白酶体是一个大的多蛋白复合物，它催化依赖于泛素的蛋白降解。26S蛋白酶体含有至少30个蛋白，它们形成两个主要的亚单位：20S核心颗粒和19S调节颗粒。4个堆积的七聚体形成了20S核心颗粒。两个内环由β亚单位形成，它含有蛋白酶的活性位点，以便降解蛋白质。外环由7个α亚单位构成，它们形成一个门控的孔，那些未折叠的多肽必需通过它。因为结合在蛋白上的多聚泛素链会妨碍底物蛋白转位到蛋白酶体的腔道中，因此必须被除掉。

在高等真核生物中，三个分属不同DUB家族的USP14、UCH37和POH1是和蛋白酶体相关的。酿酒酵母缺乏UCH37蛋白，而其它生物则有这个酶的同源物。在蛋白酶体降解蛋白过程中，这些DUB将底物蛋白上的多聚泛素链切掉。这三个DUB都需要与蛋白酶体联系并发生分子的变化构型，以便发挥明显的催化活性。其中，POH1和UCH37是19S调节颗粒中的组成成分。UCH37含有一个与19S调节颗粒中的亚单位Admr1相互作用的C端突出。不同的截短突变表明，酵母同源蛋白POH1(人类是RPN11)的N端JAMM结构域必需与蛋白酶体盖子亚单位蛋白相联系，但是，不知道这些截短的蛋白是否正确折叠。因此，其它的蛋白-蛋白相互作用也参与了。第三种DUB，Usp14通过一个N端泛素类似结构域，与19S颗粒基底的一个亚单位蛋白Rpn1(人类则是PSMD2)相联系[5]。

5　DUB在细胞中的功能

去泛素化酶DUB由于其自身的特点，从而在调节蛋白酶体的活性、细胞的生长和分化、器官的发生、肿瘤的形成方面都有着重要的作用[1]。直接的证据表明DUB必需与多蛋白复合物相联系以体现其生理功能。这种相互作用有利于底物蛋白与DUB共定位，但也容许一个泛素化—去泛素化循环指导信号通路的激活与否。

5.1与蛋白酶体相关的DUB影响蛋白多聚泛素化

蛋白酶体中的三个DUB是与19S调节亚单位相联系的。19S调节颗粒可以使得泛素化的蛋白解开并去泛素化。19S调节颗粒可以再细分为两个小的复合体：基底和盖子。盖子中含有多个多聚泛素化的受体，其中S5a和Amrm1是19S颗粒的整合成分，而其它的多聚泛素受体则是与蛋白酶体相关的。其它受体蛋白通过一个泛素类似结构域与19S蛋白酶体的Rpn1亚单位(人类则是PSMD2)相联系，它们还含有一个属于泛素相关结构域(UBA)家族的泛素结合结构域。它们作为一个接头蛋白将多聚泛素化的底物与蛋白酶体相联系。基底复合物中含有六个AAA结构的ATP酶，可能用于解开底物蛋白并将其转位到蛋白酶体的腔道中。因此，19S调节亚单位结合多聚泛素，而基底复合物可能解开靶蛋白并将其转位到20S蛋白酶的门孔处。

功能研究表明UCH37通过蛋白酶体将多聚泛素链远端的泛素移除，从而抑制了多聚蛋白的降解。UCH37的缺失体会加速底物蛋白的水解，相应地，细胞多聚泛素化的蛋白水平也出现下降。UCH37的C端结构域与盖子亚单位Adrm1的C末端相联系。这种联系增加了底物蛋白水解的有效性。UCH37的C末端会抑制自身的催化活性，而当它与Adrm1结合后就解除了自身抑制。除了结合并激活UCH37，Adrm1也可以通过N端结构域的不同表面区域与Rnp2/PSM1D和泛素相互作用。虽然，Adrm1的N端泛素结合域与多聚泛素相互作用，它可以结合酶和底物的一端。UCH37的催化中心结合多聚泛素链的远端亚单位，并将它从链上水解下来。然而，只有当UCH37与整个19S调节颗粒相联系时，两个泛素的水解才会发生。这表明其它蛋白也参与了UCH37的激活[1，5]。

正如UCH37，Usp14也只有与19S调节颗粒相联系时才被激活。在人细胞中的USP14蛋白缺失或将酵母的类似物UBP6敲除，会加速蛋白的降解。这种由UBP6介导的蛋白降解抑制，是不依赖于它的去泛素化活性，但是依赖于它通过UBL结构域与19S调节颗粒的基底相联系。Usp6与一个蛋白酶体相关E3连接酶Hul5合作，从而发挥催化作用，以调节靶蛋白上的多聚泛素链的长度。Usp6可以从远端将多聚泛素链拆开。这种动态的多聚泛素链的延长和缩短代表了一种蛋白酶体相关底物和多聚泛素链移除的必要性之间的平衡。除了调节泛素链长度的功能外，Usp6通过将泛素在蛋白酶体处进行循环利用而调节泛素水平。如果缺失小鼠类似物Usp14，则会导致自由泛素单体的缺失。

第三种去泛素化酶，Rpn11/POH1是个19S调节颗粒的组成部分。Rpn11属于金属蛋白酶JAMM结构域家族。Rpn11对酵母的成活非常重要。如果通过RNA干扰，将人的类似物POH1缺失将会抑制细胞生长。将POH1敲低会导致多聚泛素化的蛋白水平增高，细胞蛋白降解缺陷，蛋白酶体的活性受到影响，因为26S蛋白酶体不能成熟并且不稳定。因此，不像其它两个蛋白酶体相关DUB，POH1对蛋白酶体的完整性是必需的。已有报道认为Rpn11活性位点的突变会导致果蝇、人类细胞和酵母的死亡。然而酵母Rpn11的D121A活性位点突变会导致蛋白降解缺陷，但不会导致细胞死亡。Rpn11与19S调节颗粒的盖子及ATP水解的相互联系是Rpn11依赖的去泛素化过程所必需的。这表明去泛素化是与基底复合物ATP酶完成的蛋白去折叠相偶联的。不像Usp14和UCH37，Rpn11是在链的近端将底物蛋白上的多聚泛素切除[4-5，8]。

5.2内质网相关的蛋白降解

在细胞中，内质网参与蛋白的产生与折叠，同时也参与蛋白的质量控制。内质网上锚定的泛素连接酶对蛋白的泛素化非常重要。这种E3连接酶共有24个。这些Ub连接酶与E2 Ubc7/UBE2G2一起负责错误折叠的蛋白泛素化并降解，如Hrd1/synoviolin和gp78/Doa10的降解。这个降解过程又由p97蛋白以及接头蛋白Ufd1和Np14介导。DUB与p97的相互作用对于蛋白从内质网到细胞质被降解的转位是非常必要的[6]。USP19能够抑制内质网相关的蛋白降解，并通过这种机制抑制肌细胞的分化和融合[4]。

5.3组蛋白的去泛素化

在高等真核生物中，单泛素化的组蛋白H2A和H2B在多种细胞核相关过程中是非常关键的，例如有丝分裂、转录起始和延长、mRNA的向外运输和沉默。相反，组蛋白H2A在酿酒酵母中是不被泛素化的。去泛素化酶可以将H2A和H2B同时去泛素化，或仅仅将H2B去泛素化，或仅仅将H2A去泛素化。许多组蛋白的去泛素化酶也只在多蛋白复合物中起作用。在活跃染色质上的泛素化的组蛋白数量可能与沉默染色质上的不同，因为还有其它的相关蛋白和表观遗传学修饰[4-5，7，8]。

5.3.1H2B的依次泛素化与去泛素化调节转录和沉默

特异的E2和E3催化H2B的单泛素化，在酵母中是K123，在人是K120。酵母中，Rad6和Bre1催化H1b的泛素化，而人的相应的酶是UbcH6和RNF20。这种修饰在转录激活过程中的很多基因的启动子区和5’末端很多。H2B泛素化是H3组蛋白在K4(H3K4me)和K79(H3K79me)的二甲基化和三甲基化所必需的，这是一个与转录激活染色质相关的修饰，帮助招募SAGA共激活复合物以及进行进一步的染色质修饰。

将一些基因的启动子区和编码区的组蛋白H2B上的泛素切除对于基因的正确转录是必需的。酿酒酵母Ubp8和人类似物USP22是Spt-Ada-Gcn5-乙酰转移酶(SAGA)的一部分。SAGA是一个共激活复合物，它调节几个基因的转录激活，延长及mRNA输出。部分通过组蛋白的翻译后修饰状态来调节，例如组蛋白的乙酰化和H2B的泛素化。因此，组蛋白H3的K4和K79被甲基化后，招募SAGA复合物会导致RNA延长过程中H2B的去泛素化，从而有利于RNA聚合酶II的C末端结构域的2位丝氨酸(S2)磷酸化。H2B的泛素化阻挠了RNA聚合酶II激酶Ctk1的招募，因此防止了RNA聚合酶II C末端结构域(CTD)S2磷酸化。由Ubp8/ USP22完成的H2B去泛素化会导致Ctk1的招募以及S2的磷酸化，这与RNA延长相关[2，5]。

Ubp8通过一个SAGA内的蛋白质模块而与mRNA输出相关，这个SAGA模块包括Sgf73(酵母是Ataxin7)，Sus1(这是一个TREX-2 mRNA输出复合物成员)及Sgf11。这个模块介导了SAGA与其它TREX-2 mRNA输出复合物成员的结合，如Sac3和Thp1，它们与核孔复合物相互作用，帮助输出mRNA，并有利于基因转录。一些基因的转录被SAGA调控，这包括GAL1基因。在转录过程中，这些基因定位于核周边并依赖于Sus1蛋白。如果没有Sgf73蛋白(可以激活Ubp8的去泛素化活性)，会导致GAL1基因的mRNA出核运输缺陷。这表明SAGA，组蛋白H2B去泛素化和mRNA输出在基因调控上是有联系的。

除了基因的转录起始，延伸和mRNA输出，H2B的去泛素化对基因沉默也是必需的。缺失Ubp8和Ubp10会导致泛素化的H2B增高。Ubp8参与了基因的激活，而Ubp10通过将泛素化的H2B去泛素化而导致基因沉默。Ubp10定位于两个沉默区，即端粒和rDNA处，并与一个沉默蛋白相关。Sir4是个Sir复合物成员，这个复合物还包括Sir3和Sir2。缺失Ubp10会增加泛素化的H2B水平及H3K4me和H3K79me的水平而影响端粒沉默，从而抑制了Sir蛋白与沉默位点的联系。过表达Ubp10也会导致泛素化的H2B、H3K4me和H3K79me水平降低，Sir复合物转移至非沉默区，从而不发生端粒沉默。Sir复合物转位是因为Sir3蛋白在非沉默区结合了非甲基化的组蛋白上的K4，从而不能结合到沉默区。Ubp10的一个导致不发生端粒沉默的突变体不会增加H2B的泛素化或H3K4me[5-8]。

5.3.2高等生物H2A的泛素化与去泛素化

H2A的泛素化与发育相关基因沉默、X染色体的失活、基因转录起始和延伸有关。在有些基因中是因为抑制了H3的K4甲基化造成的，这与泛素化的H2B功能相反。而另一些基因中，泛素化的H2A降低了转录的延伸。不同的组蛋白的表观修饰依赖于基因的不同而不同，因此，组蛋白泛素化效果也会不同。

三个去泛素化酶，Usp16、Usp21和2A-DUB会特异地将泛素化的H2A去泛素化。H2A去泛素化酶2A-DUB属于JAMM结构域家族。2A-DUB是个雄激素受体(AR)的共激活因子，通过H2A的去泛素化而充分激活AR依赖的基因表达。2A-DUB与组蛋白乙酰转移酶p300/CBP相关因子(p/CAF)相关，这个复合物介导转录激活区组蛋白H3和H4的乙酰化。2A-DUB优先将高度乙酰化的核小体中的H2A去泛素化。然而，泛素化的H2A发生去泛素化不会影响pCAF的乙酰转移酶活性。这意味着这些表观修饰是通过一系列步骤来完成的。敲低2A-DUB导致的H2A泛素化增加可部分地由敲低p/CAF来拮抗。组蛋白的乙酰化可以控制H2A的去泛素化。2A-DUB的去泛素化活性也会导致组蛋白H1的不稳定，这个过程要求组蛋白的乙酰化并激活基因的表达。Usp16参与基因表达和细胞周期的调控。野生型的Usp16定位于细胞质，然而这个酶的活性位点突变与有丝分裂中的染色体相关，而有丝分裂之后它则滞留在细胞核中。Usp16能够在体内将H2A去泛素化，而过表达的Usp16则会降低泛素化的H2A的水平。Usp16将核小体内H2A的泛素移除。敲低Usp16会导致泛素化的H2A的水平增加，分裂的细胞减少。有丝分裂时，泛素化的H2A的水平是降低的，结束时是增加的。H2A的泛素化反过来与Aurora B激酶介导的H3的10位丝氨酸磷酸化相关。H2A的泛素化抑制Aurora B激酶结合到核小体上，从而影响了染色质的浓缩，染色体的分离以及有丝分裂进程。在爪蟾中，Usp16调节Hox基因的表达。H2A的泛素化调节Hox基因的沉默，可能是Usp16通过在启动子区以及Hox基因调节区的5’端调节泛素化H2A的水平而抑制了Hox基因的表达。

泛素化的H2A也控制了转录起始。Usp21是人类中第三种将H2A去泛素化的酶。在肝细胞再生中，Usp21调节基因转录[5-8]。

5.4SCF E3的活性调节

E3连接酶Skp、cullin、F-box即SCF的催化活性是高度依赖于一个DUB的。在这个DUB的cullin亚单位上的一个位点是和Nedd8相连接的。它的活性则由CSN5亚单位提供的。cullin亚单位的Neddy化和去Neddy也对SCF的活性是必需的。CSN参与许多细胞活性，如细胞周期调控，转录调控和DNA损伤反应，也与肿瘤发生相关[3]。在缺乏底物蛋白时，E3可以发生自身泛素化，然后被蛋白酶体降解。这些E3也可以被其它的E3所泛素化，而DUB则可以逆转这个过程。USP7可以将自身泛素化的Mdm2和RING2连接酶去泛素化[3]。

5.5E2活性的调节

DUB可以干扰E2-Ub中间复合物的形成，从而抑制泛素化。Parkin是个帕金森症相关的E3，含有一个RING-between-RING(RBR)结构域。Parkin、UbcH7(Parkin的E2)和Ataxin-3可以形成一个紧密的复合物，以防止Parkin蛋白的自身泛素化，从而释放出UbcH7蛋白。这个复合物的形成需要DUB结构域中的巯基。但Ataxin-3对已经泛素化的Parkin蛋白或已经形成的E2-Ub复合物无作用。RBR连接酶首先将Ub从E2-Ub复合物中转移至活性位点巯基处，然后再转移到一个蛋白氨基群处。UbcH7与Parkin相互作用，但不能直接转移Ub，因此，Ataxin-3可能通过利用自身的活性巯基从E2-Ub处截取Ub，从而抑制Parkin的自身泛素化[3]。

OTUB1是K48泛素链特异的去泛素化酶。它可以结合Ubc13(一种在DNA损伤反应时可以产生K63泛素链的E2)或UbcH5b与Ub的中间体，从而抑制了Ubc13或UbcH5b的功能[3]。

5.6DUB在细胞周期、分化和凋亡中的作用

细胞周期调控要求对许多检验点和信号分子进行有序降解，从而有序地进行复制、生长和有丝分裂。这些检验点参与了对基因组完整性以及影响细胞周期突变的监督。

Usp3作用于泛素化的H2A和H2B，它定位于细胞核并与染色质相互作用。半胱氨酸位点的突变会稳定Usp3和染色质之间的相互作用。除了催化核心区，Usp3在N端还有一个ZnF Ubp结构域。这个假定的泛素结合区对结合泛素化的H2A调节是必需的。在人细胞中，Usp3能够将H2A和H2B都去泛素化。在HeLa细胞中过表达Usp3会导致泛素化的H2A和H2B减少，但并不改变总的蛋白的泛素化水平。使用RNA干扰导致的Usp3缺失会导致泛素化的H2A增加，而H2B则略微增加，细胞周期的S期延迟，DNA复制受影响，DNA缺口增加，从而诱导表达Ataxia-Telangiectasia突变(ATM)和ATM/Rad3相关(ATR)检验点激酶，并调节DNA损伤应答。

UBP41是个UBP家族成员中已知最小的分子。它能够特异性地催化某些蛋白酶的底物，使之去泛素化，从而影响细胞凋亡相关通路。一些骨骼形成因子，如甲状旁腺激素PTH，甲状旁腺激素相关蛋白PTHrP及前列腺素PGE2可以共同提高细胞内的cAMP水平，从而促进骨骼形成。在体外培养时，如果仅有PTHrP和PGE2而无PTH，则细胞内cAMP量不增加，如果导入UBP41，则可以增加cAMP含量，从而促进骨骼生长[1]。

USP29是个在氧化压力下由JTV1和FBP驱动转录的去泛素化酶，它对于从分激活PUMA及促进凋亡非常重要[7，9-10]。

5.7DUB在DNA修复中的角色

当机体的遗传物质受到侵害时，DNA损伤检验点通过延迟细胞周期进展并进行DNA修复，以维持基因组的完整性。转录因子DEC1由于SCF泛素连接酶和CK1的作用而不稳定。在DNA损伤时，DEC1迅速被ATM/ATR复合物诱导表达，并被去泛素化酶USP17稳定。DNA修复后，DEC1的蛋白降解又得以恢复[11]。

在DNA损伤诱导的凋亡研究中发现，Usp28参与检验点激酶2(Chk2)-p53-PUMA信号通路，这个信号通路调节体内应对双链DNA断裂导致的DNA损伤。Usp28与检验点调节因子53BP1、Claspin和Mdc1相互作用。这些脚手架蛋白介导了离子辐射导致的DNA损伤反应。将Usp28敲低会引起这三种蛋白及Chk2的降低，因此Usp28对这几种蛋白有稳定作用。Usp28也调节了G2期的DNA损伤反应检验。此时，Claspin被APC泛素化并被蛋白酶体降解。Usp28可以通过将Claspin去泛素化而逆转这个过程，并激活Chk2以应对DNA损伤。

Usp28也控制了细胞内转录因子MYC的水平。MYC是原癌基因，它调节细胞生长、凋亡和细胞增殖。MYC被E3连接酶FBW7以泛素依赖的方式降解。FBW7是SCF的一个成分。MYC的泛素化可以被Usp28的DUB活性拮抗。将Usp28敲低会导致MYC蛋白水平的降低，过表达Usp28则会稳定该蛋白[5]。

PCNA是一种DNA复制促进因子，能够通过泛素结合酶而发生单个的泛素化，然后激活一种跨损伤合成聚合物如polη,催化DNA的合成，从而完成DNA链的修复[1]。而Usp1通过对FANCD2蛋白和PCNA的去泛素化而参与DNA修复。Usp1与FANCD2相互作用并共定位于DNA损伤后的染色质。敲低Usp1会导致单泛素化的FANCD2过度积累。当细胞离开S期时，Usp1将FANCD2去泛素化，或者在DNA损伤后Usp1使细胞周期重新开始。Usp1存在于一个含有80kDaWD40重复序列的USP1相关因子1(UAF1)的大分子复合物中。这个异源二聚体的形成激活了Usp1，因此UAF1是个脚手架蛋白。当DNA损伤时，USP1的转录被终止，或者USP1通过肿瘤坏死因子受体p75的介导被蛋白酶体降解，其蛋白很快消失，对DNA修复的抑制被解除，然后细胞修复损伤的DNA的能力提高[1，5]。

Usp11是个应对DNA损伤并促生存的去泛素化酶。当Mitomycin C(MMC)诱导DNA损伤时，Usp11通过BRCA2信号通路参与DNA损伤修复，但并不需要BRCA2的去泛素化。BRCA2的泛素化和降解与前列腺癌细胞的增殖相关。BRCA2水平的下调则需要PI3K信号通路并上调Skp1-Cul1-F-box蛋白复合物成员Skp2蛋白[5，7，10]。

5.8DUB调节信号传导通路的激酶

泛素化通过两种机制调节信号传导通路。首先，K63方式连接的多聚泛素链作为一个识别信号招募接头蛋白和激酶来扩大信号。然后，去泛素化又通过调节信号复合物和成分的半衰期来调节这些通路，例如NF-κB通路。它参与放大TNF、IL-1/TLR和T/B细胞抗原受体引发的信号，以便控制免疫、炎症和抗微生物反应。去泛素化则下调这些反应[5]。

干扰素信号通路在机体抗病毒感染方面非常重要。USP13通过结合STAT1并将其去泛素化，从而稳定它，由此增强了I型和II型干扰素信号通路[12]。

5.9DUB与内吞的关系

哺乳动物蛋白单泛素化或与寡聚泛素相连在受体内吞及内吞的蛋白分选中很重要。去泛素化酶也参与这些过程并参与其它细胞内物质传输。为了调节几个NF-κB激酶的活性，去泛素化酶CYLD参与调控了不同的细胞生理过程，包括NGF受体(TrkA)内吞。

在酵母中，去泛素化酶Doa4将晚期内吞体中的泛素进行循环。在内吞体膜上，Doa4的N端与Bro1蛋白相互作用。Usp8是个人的Doa4类似物，可被磷酸化及14-3-3蛋白调节。Usp8与ESCRT装置相互作用才会调节内吞体物质运输，并且它抑制了EGFR受体内吞。

AMSH是个含有JAMM结构域的去泛素化酶，但是它只将K63方式连接的泛素链切除。抑制AMSH活性加速下调EGFR信号通路，以便拮抗泛素依赖的溶酶体货物分选。当结合配体并迅速内吞时，EGFR被泛素化且在溶酶体中降解。在内吞体膜上，泛素化的RTK被分选。其实，去泛素化酶也参与这个过程。AMSH和USP8在EGFR下调过程中作用相反。这可能与它们特异识别不同的多聚泛素链有关。AMSH可以通过将K63方式相连的多聚泛素链切下而将泛素化的货物从溶酶体降解中解救出来。USP8的功能是多面的，可以针对K63方式或K48方式连接的多聚泛素链[3-5，13]。

5.10DUB与肿瘤发生的关系

DNA错误修复相关的蛋白p53是个抑癌蛋白，它的突变会诱导其它基因的产生，从而诱发肿瘤。由E3泛素连接酶Mdm2的导致的泛素化是p53蛋白的主要调节方式。它可以诱导p53出核并降解。而细胞质内的去泛素化酶USP10在DNA损伤后转位到核中，将p53蛋白去泛素化，从而拮抗Mdm2的功能，由此抑制了肿瘤细胞的生长[14]。在受到外界压力时，另一个DUB分子USP42能够结合p53分子，将p53分子上泛素链切除后能够稳定p53蛋白分子，从而迅速激活p53信号通路，导致细胞增殖停止，以进行DNA错误修复，由此抑制肿瘤发生[10]。USP15能够稳定Mdm2，并降解转录因子NFATc2，以调控T细胞的激活。缺失USP15会激活T细胞，增强它对细菌感染和肿瘤发生的反应[15]。

OTUD1是个OTU结构域去泛素化酶家族成员，它可以直接抑制Mdm2介导的p53泛素化，它可以稳定并激活p53，从而导致p53依赖的细胞增殖抑制和凋亡。DNA损伤增强了OTUD1与p53的相互作用，因此，OTUD1主要在细胞周期的G2/M和S期检验点起作用[16]。OTUD1通过抑制Ubc13/RNF168的活性来抑制DNA修复。它控制了RNF168影响染色质的泛素化的能力。当DNA损伤时，OTUD1暂时地从Ubc13/RNF168复合物中解离出来，从而使得RNF168能够催化DNA损伤点的染色质泛素化。在这个位点它又和UbcH5/MDM2复合物相关，从而抑制了MDM2依赖的p53泛素化，p53变得稳定并被激活[16-17]。OTUD5也可以将p53蛋白去泛素化并稳定它，从而影响由DNA损伤诱发的细胞凋亡[18]。

USP4是一个重要的p53调节分子，它直接与ARF-BP1结合并将其去泛素化，导致ARF-BP1复合物的稳定化以及后续的p53水平降低，而且抑制了p53相关的细胞凋亡。缺失USP4会促进细胞衰老。USP4在许多肿瘤中高表达，如膀胱癌，前列腺癌和甲状腺癌等，意味着它是个潜在的癌基因[19]。USP7也是一个p53调节因子，它能够将p53和Mdm2去泛素化并稳定它们[3]。

转录因子KLF5是个BAP1/HCF-1复合物中的成员，它在乳腺癌组织中表达，促进癌细胞增殖、转移以及肿瘤生长。BAP1是个去泛素化酶，可以结合KLF5并将其上的泛素链切除，从而稳定该蛋白，由此促进乳腺癌发生和转移。抑制BAP1的表达会抑制肝癌肿瘤的生长，并抑制肿瘤细胞的转移[20]。

Cdc25A是个磷酸酶，激活细胞周期素依赖的激酶Cdk而促进细胞周期进程，有潜在的促癌性。肿瘤组织中Cdc25A是高表达的，Cdc25A可以被去泛素化酶Dub3作用并稳定。过表达Dub3，细胞将累积在S期和G2期并激活DNA损伤应答。Dub3促进了细胞的成瘤性。Dub3的高表达，促进了Cdc25A高水平地存在于乳腺癌中[21]。

PTEN是个抑癌基因，在很多肿瘤中是缺失的。USP13能够将PTEN蛋白去泛素化并稳定它。缺失了USP13的乳腺癌细胞，其PTEN蛋白被下调，而Akt蛋白磷酸化、细胞增殖、软琼脂集落形成、糖酵解和肿瘤生长能力都明显提高[7，22]。OTUD3结合PTEN蛋白，将其泛素链切除并稳定该蛋白。缺失OTUD3会激活Akt信号通路，细胞转化和肿瘤转移。降低OTUD3表达，会导致PTEN蛋白量降低，促进乳腺癌发生[7-8，10，23]。

USP22参与组蛋白的去泛素化和乙酰化，从而影响基因的转录和表达，它通过对BMI-1、MYC、FBP1和TRF1的影响而影响肿瘤的发生和转移[24]。

5.11DUB与骨骼肌萎缩的关系

泛素蛋白酶系统在骨骼肌萎缩中扮演重要角色，肌肉损耗时，大量的泛素连接酶被诱导产生了。但是，几个去泛素化酶也在肌肉萎缩中被诱导表达，如USP19和USP14。而USP19、USP2和A20则参与肌肉发生。在肌肉萎缩中，USP19的表达可以通过p38/MAPK信号通路调控。在培养的肌肉细胞中，USP19抑制了肌纤维蛋白的转录。肌肉萎缩中DUB的上调表达可能是为了维持一定浓度的自由单体泛素，以便后续肌肉相关蛋白的降解用，同时调节了肌肉损耗相关蛋白的稳定性和功能[25-26]。

5.12自噬相关的去泛素化酶

自噬是个进化上保守的生理过程，它将多种细胞质成分转入溶酶体以便再循环或降解。这个过程涉及蛋白聚集物的去除，细胞器的变化以及细胞内病原微生物的根除。这些目标物质必需用泛素来选择性地标记，以便被自噬受体识别，因此，泛素化就显得很重要，而去泛素化过程则可以拮抗它。巨噬细胞在细胞膜上有TLR受体，它可以结合细菌的脂多糖并启动针对病原体的吞噬过程以及由此导致的自噬。在这个过程中有E3连接酶TRAF6和去泛素化A20参与。TRAF6将吞噬和自噬相关的Beclin 1蛋白泛素化，它可被A20拮抗。除了TRAF6外，Nedd4和Rbx1/Cil4/DDB1复合物也可以修饰Beclin 1蛋白。A20也可以将TRAF6其它底物去泛素化，如UKL1和TAK1。

USP10、USP13、USP36和AMSH等DUB也参与细胞自噬过程。USP13与Berlin1直接作用，影响它的泛素化并影响了细胞的自噬[10，27]。

5.13DUB与发育

许多DUB参与了斑马鱼的发育过程。例如Otud7b、Bap1和Uchl3通过调节Notch信号通路而影响斑马鱼的发育。Otud4、Usp5、Usp15和Usp25影响了斑马鱼的背腹发育模式[12]。

5.14DUB与病毒感染

机体抗病毒感染涉及到多条信号通路及众多分子的调节，例如泛素化与去泛素化。病毒感染细胞后，信号分子TBK1被激活，它能够磷酸化IRF3，使之二聚化，然后入核启动I型干扰素基因转录，发生抗病毒免疫反应。而USP2b则参与调节TBK1的活性并抑制干扰素信号通路及抗病毒免疫。USP3通过与RIG-I相互作用，减少IRF3的磷酸化，影响干扰素的抗病毒机制，USP25有类似的功能。而USP4、USP13和USP25则增强干扰素的功能。有些单纯疱疹病毒也能编码USP，如UL36基因，其产物UL36USP能够抑制干扰素的功能[28]。

5.15DUB与线粒体

USP30被发现存在于线粒体的外膜上，调节线粒体的动态变化。USP30通过将底物蛋白去泛素化而抑制Parkin蛋白介导的线粒体自噬，USP15和USP35也参与这个过程[4]。

5.16DUB与干细胞分化

USP22通过影响H2A和H2B的泛素化而影响干细胞分化相关的转录因子，例如Myc和Sox2，从而调控相应的靶基因。Psmd14通过影响Oct4而影响干细胞的形态变化。USP44和USP7结合在Oct4的启动子区，而USP25、USP44、USP49和USP7则结合在Sox2的启动子区，调控基因表达和干细胞的维持和分化。USP7通过将SCF诱导的泛素化而稳定REST蛋白，以维持干细胞的状态。USP44是个干细胞分化的负调节因子[2]。

6　结束语

蛋白的去泛素化过程是非常重要的蛋白修饰方式，与细胞的增殖、分化及凋亡相关，也与机体的发育和疾病发生相关。但是一些DUB的功能并不是特别专一的。例如p53蛋白可以被USP10、USP11、USP42、Otub1、OTUD5等十几种DUB修饰和调控[9，14，29-30]，而USP13这一种DUB又可以调控PTEN、STAT1、Ubl4A、MITF等多种蛋白的功能[12，22，31-32]。各种分子之间的泛素化和去泛素化调控形成了一个非常复杂的网络，以适应生命活动的需要。

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Proceeding of deubiquitinase study

LIUWen-bin

(School of Health Sciences and Nursing, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023,China)

Ubiquitination and deubiquitination are two popular styles of post-translation modification of protein. These two modifications affect intracellular localization, stability and functions of target proteins. And the process of deubiquitination is involved in the modification of histone, cell cycle, cell differentiation, cell apoptosis, endocytosis, autophagy and DNA repair after damage, and it is also involved in the procedures of carcinogenesis, muscle dystrophy, development and anti-virus-infection.

ubiquitin; deubiquitination; enzyme

2016-03-30.

刘文斌(1970-)，男，博士.E-mail:liuwenbin_1@yeah.net.

2095-7386(2016)03-0001-12

10.3969/j.issn.2095-7386.2016.03.001

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A