生物通报道  细胞通过一套复杂的系统来控制和清除有缺陷的、多余的蛋白，从而避免它们损伤机体。现在，来自德国和以色列的研究人员发现了参与这一至关重要过程的某个酶的新功能。利用酵母细胞作为模式生物，研究人员证实特殊因子Cue1，不仅是蛋白质降解装置中一个组件的受体和激活子，还确保了给缺陷蛋白标记上降解分子标签。蛋白质是生物体细胞中的分子机器。不同类型的蛋白质执行着大量不同的功能：它们将物质输送到目的地，抵御病原体，确保细胞内的化学反应等等。许多的蛋白质是在称作为内质网（endoplasmic reticulum，ER）的细胞器中生成，随后折叠，然后再被运送至它们的目的地。
一些蛋白只是为某一特定的、有时间限制的效用所需，它们的目的一旦实现就必须将这些蛋白质降解。并且错误也常常会发生在蛋白质生成和折叠的过程中。缺陷蛋白质没有功能，甚至可能损害生物体。由此，也必须将它们降解。因此，细胞通过一套复杂的系统来处理这些有缺陷、多余的蛋白质。在内质网中，存在有一个称之为内质网相关蛋白降解（ER-associated degradation，ERAD）的特殊蛋白质降解过程。这一系统包含有大量的酶，它们协同作用确保了给缺陷蛋白标记上泛素分子。这一过程就称之为泛素化（ubiquitylation）。4-6个一连串的分子充当了降解信号。标记着这样一条分子链的蛋白质被运送至蛋白酶体，在那里被分解。
这种泛素-蛋白酶体系统普遍存在于所有的真核细胞中。它是*复杂的细胞系统，可保护机体避免发生严重疾病。缺陷蛋白逃避这一系统会引发诸如阿尔茨海默氏症、帕金森氏病、亨廷顿氏病、囊性纤维化或糖尿病等严重疾病。以色列理工学院的Aaron Ciechanover教授率先发现了这一保护性的程序，由于这一成果他与Avram Hershko教授以及Irwin Rose共同分享了2004年的诺贝尔化学奖。
有几种酶必须协同作用，才能促使将泛素链添加到缺陷蛋白上。其中一些酶锚定在内质网的膜上，其他一些酶，例如Ub7则在细胞内自由地游动。一个称之为CUE1的因子，自身锚定在内质网膜上，负责招募Ubc7，将其护送到内质网膜上其他的酶处。为了做到这一点，它通过一个结构域来特异性结合Ub7。此外，这一因子另外还有一个称作为CUE的结构域。德国Max Delbrück分子医学中心的Katrin Bagola博士和Thomas Sommer教授，与以色列理工学院的Michael Glickman教授和Ciechanover教授，一同在酵母细胞中研究了CUE1的功能。
重要的联结
CUE结构域是一个泛素结合结构域（ubiquitin-binding domain ,UBD）。UBDs与特定的泛素模式结合。例如，它们可以识别出是否有一个或是更多个的泛素分子添加到了蛋白上，各个泛素分子在泛素链中是如何连接到一起的。这种泛素模式决定了哪种泛素结构域与哪些蛋白质结合，由此决定了蛋白质随后的命运。
直接影响分子链的形成——蛋白质降解信号
德国Max Delbrück分子医学中心的和以色列理工学院的研究人员多年来一直开展紧密的合作，他们证实Cue1因子的CUE结构域结合到了泛素链上。这些泛素链是单个的泛素分子通过特殊的组件而连接到一起，它们随后充当了蛋白质的降解信号。此外，研究人员发现，CUE结构域还直接影响了泛素链的长度：如果缺失CUE结构域，或是突变导致功能受限，泛素链的形成速度会减慢，长度变短。显然，CUE结构域稳定了这一泛素链，使得其他的泛素分子能够更容易被添加上。
在酵母细胞中，研究人员发现Cue1的CUE结构域以这样的方式，实际上影响了ERAD系统降解蛋白质的效率。研究人员怀疑，CUE结构域有可能特异性地用于处理与内质网膜结合的蛋白。它们似乎对于可溶性蛋白质的降解没有影响。“我们的研究结果表明，泛素结合域还可能调控了泛素链的形成。直到现在，我们才了解这一从前未知的功能，”研究人员说。   来源：生物通