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泛素是同构保守蛋白家族的原型，该家族负责真核细胞中的各种过程1。这些结构保存的蛋白共价与其他细胞蛋白结合，以改变靶蛋白的稳定性，定位和活性。
这些蛋白质的成熟形式用标志性的二甘氨酸序列终止，仅在蛋白水解加工后暴露1。泛素样修饰剂蛋白（UBL）共享一种常见的生化机制，它们在UBL的甘氨酸残基和氨基组之间形成异肽键，通常由靶蛋白的赖氨酸残基贡献1。泛素也可以通过硫酯键与半胱氨酸以及通过酯键或丝氨酸和苏氨酸相连，或通过肽键与蛋白质N-末端的氨基1。
在底物蛋白中添加泛素部分称为泛素化，这是一个可以通过多种方式影响靶蛋白的过程。其中包括蛋白酶体降解的信号，细胞位置的改变以及促进或预防其他蛋白质相互作用。泛素化通常以三个主要步骤发生。（1）泛素激活酶（E1S），（2）通过泛素结合酶（E2S）和（3）泛素连接酶（E3S）结合的激活。
作为仅8.5 kDa的小蛋白，泛素几乎存在于真核生物的几乎所有组织中，它们可以以许多不同形式（作为单个分子）与其他不同形式的其他细胞蛋白结合，或者通过形成独特的链条，导致不同的链根据各种构象的形成，细胞结局1,2。这些线性链由一系列的泛素分子形成，其中一个泛素分子的头与下一个分子相关。由于泛素系统中的错误，可能发生多种癌症和神经退行性疾病，例如帕金森氏病以及感染和炎症性疾病的发展和进展。2。
负责确定几个蜂窝过程命运的秘密泛素代码尚未完全解码2。到目前为止，单个E3连接酶复合物（LUBAC）和特定的去泛素酶（卵蛋白）是唯一能够合成和降解这种泛素链的已知酶3。线性泛素的靶蛋白及其细胞功能的命运尚不清楚2。现有方法研究基于赖氨酸的聚泛素化的不合适性与缺乏适当的蛋白质组学分析的方法分析这些线性链链蛋白的蛋白质组学分析被认为是这项研究缓慢进展缓慢的主要原因3,4。
歌德大学的研究人员与图宾根大学，弗朗西斯·克里克学院和皇后玛丽大学合作，最近开发了一种新颖的技术来破译这项秘密的泛素代码。Koraljka Husnjak的团队通过内部修饰泛素分子并将这种无赖氨酸内部标记的泛素蛋白（INT-UB.7KR）与基于SILAC的质谱相结合，从而实现了这一目标。令人惊讶的是，这种修饰不影响正常泛素的细胞功能，而是通过质谱来进一步分析线性泛素靶标3,4。
Husnjak的团队通过确定线性泛素链的几个新蛋白靶标进一步验证了该方法，包括细胞中主要促炎途径的成分。该团队将其方法应用于TNFA刺激的T-Rex HEK293T细胞3。此外，他们还发现，新型Lubac底物TRAF6的线性多泛素化对于NFKB信号至关重要。使用这种方法，研究人员能够证明线性泛素链在传递信号以及维持病原体防御和免疫障碍中免疫反应的调节方面起着关键作用3。
这些研究人员希望这种新方法可以为未来通过线性泛素链修饰的新靶蛋白铺平道路，同时还可以使我们知道在蛋白质中的确切位置，在蛋白质中，线性泛素链附着。人们认为，这种高度敏感的方法是在改善对线性泛素化功能及其在各种疾病表现中的作用的理解方面的巨大突破。
参考：
- Pickart，Cecile M.和Michael J. Eddins。“泛素：结构，功能，机制。”Biochimica et Biophysica Acta（BBA） - 分子细胞研究1695.1-3（2004）：55-72。网络。
- “追踪线性泛素化。”亚博老虎机网登录ScienceDirect.com。2017年3月20日。https://www.亚博老虎机网登录sciencedaily.com/releases/2017/03/170320122846.htm。
- Kliza，Katarzyna，Christoph Taumer，Irene Pinzuti，Mirita Franz-Wachtel，Simone Kunzelmann，Benjamin Stieglitz，Boris Macek和Koraljka Husnjak。“内部标记的泛素：通过质谱法鉴定线性多泛素修饰蛋白的工具。”自然方法（2017）。网络。
- “追踪线性泛素化：新技术可以对靶蛋白进行详细分析。”Phys.org。2017年3月20日。https://phys.org/news/2017-03-linear-ubiquitination-technology-enables-analysis.html。
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