蛋白酶體亞基檢測方法

㈠ 蛋白酶體的進化

大腸桿菌中的HslV（藍色）和HslU復合物（紅色）。這一由熱休克蛋白組成的復合物被認為類似於現在蛋白酶體的祖先。
20S蛋白酶體在真核生物中廣泛存在且必不可少。一些原核生物，包括許多古菌和細菌中的放線菌也含有20S蛋白酶體的同源體，即大多數細菌都含有的熱休克基因hslV和hslU，這兩個基因所編碼的蛋白質可以形成雙層環狀多聚體和ATP酶。 一些研究者認為HslV蛋白很可能類似於20S蛋白酶體的祖先。 一般來說，HslV蛋白對於細菌不是必要的，且並非所有的細菌都含有這一蛋白，而原生生物同時含有20S蛋白酶體和HslV蛋白系統。
序列分析顯示，催化性的β亞基在進化過程中分化得比結構性的α亞基要早。表達20S蛋白酶體的細菌中，其β亞基與古菌以及真核生物的β亞基具有高度的序列相似性，而α亞基的序列相似程度則低得多。細菌中存在20S蛋白酶體可能是基因水平轉移的結果，而真核生物中各亞基的分化則應是多次基因重復的結果。

㈡ 蛋白酶體的降解過程

需要被蛋白酶體降解的蛋白質會先被連接上泛素作為標記，即蛋白質上的一個賴氨酸與泛素之間形成共價連接。這一過程是一個三酶級聯反應，即需要有由三個酶催化的一系列反應的發生，整個過程被稱為泛素化信號通路。在第一步反應中，泛素活化酶（又被稱為E1）水解ATP並將一個泛素分子腺苷酸化。接著，泛素被轉移到E1的活性中心的半胱氨酸殘基上，並伴隨著第二個泛素分子的腺苷酸化。 被腺苷酸化的泛素分子接著被轉移到第二個酶，泛素交聯酶（E2）的半胱氨酸殘基上。最後，高度保守的泛素連接酶（E3）家族中的一員（根據底物蛋白質的不同而不同）識別特定的需要被泛素化的靶蛋白，並催化泛素分子從E2上轉移到靶蛋白上。靶蛋白在被蛋白酶體識別之前，必須被標記上至少四個泛素單體分子（以多泛素鏈的形式）。 因此，是E3使得這一系統具有了底物特異性。 E1、E2和E3蛋白的數量依賴於生物體和細胞類型，人體中就存在大量不同的E3蛋白，這說明泛素-蛋白酶體系統可以作用於數量巨大的靶蛋白。
多泛素化後的蛋白質是如何被蛋白酶體所識別的，還沒有完全弄清。泛素受體蛋白的N末端具有一個類泛素結構域，以及一至多個泛素結合結構域。類泛素結構域可以被19S調節顆粒所識別，而泛素結合結構域可以通過形成三螺旋束來結合泛素。這些受體蛋白可能能夠結合多泛素化的蛋白質並將其攜帶到蛋白酶體，而關於這種結合的特異性和調控機制還不清楚。 但最近有研究者發現，調節顆粒上的亞基Rpn13可以發揮泛素受體的功能。
泛素蛋白自身由76個殘基所組成，以「泛素」為名是因為它在生物體中廣泛存在：具有高度保守的序列並且存在於所有已知的真核生物體中。真核生物中編碼泛素的基因以串聯重復（tandem repeat）的方式排列，這可能是因為大量轉錄的需要，為細胞生產足夠多的泛素。有人提出泛素是目前發現的進化速度最慢的蛋白質。 泛素化信號通路。其中，「Ub」表示泛素。
泛素化後的蛋白質（以下稱為底物蛋白）被19S調節顆粒所識別，這一過程是一個ATP依賴的結合過程。 然後，底物蛋白必須進入20S核心顆粒的內部孔道，以便與位於其中的水解活性位點接觸。由於20S顆粒的孔道相對狹窄，而且兩端由α環中亞基的N末端控制開關，所以底物蛋白在進入核心顆粒之前必須至少部分去折疊。將去折疊的蛋白質傳遞進入核心顆粒的過程被稱為「移位」（translocation），而移位必須發生在去泛素化之後。 但目前對於底物蛋白的去泛素化和去折疊機制還不了解。 在整個降解反應過程中，那一步是限速步取決於底物蛋白的類別；對於一些蛋白質，去折疊過程是限速步，而對於另一些蛋白質，可能是去泛素化為限速因子。 至於哪些底物蛋白在移位之前必須去折疊，還未有結論，而牢固的三級結構和一些特殊的非局部相互作用，如二硫鍵，能夠抑制降解。
由α亞基所形成的「門」可以阻止長於四個殘基的多肽進入20S顆粒的內部。在識別步驟開始前結合上的ATP分子在移位發生前被水解，而對於水解產生的能量是用於蛋白質去折疊 還是「門」的打開 還有爭議。26S蛋白酶體在存在無法水解的ATP類似物（即無法獲得水解產生的能量）的情況下，依然可以降解去折疊的蛋白質，但卻無法降解折疊的蛋白質；這一結果說明ATP水解所產生的能量至少部分被用於蛋白質去折疊。 在19S帽子處於ATP結合狀態時，去折疊的底物蛋白可以由促進擴散作用，傳遞通過開啟的「門」。
球蛋白去折疊的機制是基本類似的，但在一定程度上也取決於蛋白質的氨基酸序列。研究者發現含有較長的甘氨酸或丙氨酸序列可以抑制去折疊，從而降低蛋白酶體的降解效率；其結果是生成含有部分去折疊蛋白質的混合物，這可能是由於ATP水解和去折疊步驟之間的脫節所導致的。 自然界中的一些蛋白質也有這樣的甘氨酸-丙氨酸重復序列存在，如蠶絲中的絲心蛋白（fibroin）；值得一提的是，特定的人類皰疹病毒基因的表達產物也含有這樣的序列，通過抑制蛋白酶體的作用，阻止了抗原呈遞到主要組織相容性復合體上，從而有助於病毒的繁殖。
20S核心顆粒的一個剖面圖，顯示了活性位點的位置。其中，α亞基用綠色的球來表示，β亞基的蛋白骨架顯示為飄帶，並且不同的多肽鏈用不同的顏色表示。小的粉色球表示每個亞基的活性位點中蘇氨酸殘基的位置。淡藍色的化學結構為結合在活性位點上的抑制劑硼替佐米（bortezomib）。 蛋白質的降解由20S核心顆粒中的β亞基進行，其機制被認為是蘇氨酸依賴的親核攻擊。這一機制可能需要有一個結合的水分子參與活性的蘇氨酸上羥基的去質子化。降解發生在核心顆粒中間的兩個β環內的孔道里，一般不生成部分降解的產物，而是將底物蛋白完全降解為長度一定的肽段；肽段的長度一般為7-9個殘基，但根據生物體和底物蛋白的不同，長度范圍可以從4-25個殘基不等。決定分解產物中肽段長度的機制，目前還沒有完全弄清。 雖然具有催化活性的三個β亞基具有共同的降解機制，但它們對於底物的特異性卻略有不同，分別為類胰凝乳蛋白酶型、類胰蛋白酶型和肽谷氨醯基肽水解型。這種對於底物特異性的差異是來自於靠近活性位點的局部殘基與底物之間的相互作用的不同。每一個具有催化活性的β亞基也都含有一個降解所必需的保守的賴氨酸。
雖然蛋白酶體通常生成非常短的降解片斷，但在一些情況下，這些降解產物自身是具有生物學活性的功能分子。特定的轉錄因子，包括哺乳動物的NF-κB復合物中的一個組分，合成後是以無活性的前體分子存在，在經過泛素化和蛋白酶降解後，才轉變為活性分子。這種降解需要蛋白酶體剪切蛋白質的中間部分，而不是通常情況下的從蛋白質的一端開始的剪切。有人提出，需要被剪切的中間部分為一個長的loop，位於蛋白表面，從而可以作為蛋白酶體的底物進入其內部孔道，而蛋白質的其他部分依然在孔道外，並不會被降解。 在酵母蛋白中也發現了類似的現象；這種選擇性降解被稱為「受調控的泛素-蛋白酶體依賴的剪切」（regulated ubiquitin/proteasome dependent processing）。 雖然大多數的蛋白酶體的底物必須在降解之前被泛素化，但仍然有一些例外的情況，尤其是在蛋白酶體參與蛋白質的翻譯後處理過程中。一個主要的例子是蛋白酶體通過將p105蛋白剪切為p50蛋白來激活NF-κB。 一些由於存在無結構區域（參見intrinsically unstructured proteins）而被推測具有不穩定性的蛋白質也可以通過非泛素依賴的途徑被降解。鳥氨酸脫羧酶是最著名的非泛素依賴途徑中蛋白酶體的底物。 對於關鍵的細胞周期調控因子，如p53蛋白的非泛素依賴的降解機制已經有報道，雖然p53蛋白也可以通過泛素依賴的途徑被降解。 此外，在一定的細胞應激條件下，結構不正常、錯誤折疊或者過度氧化的蛋白質也都會進入非泛素依賴的和非19S顆粒依賴的降解途徑。

㈢ 普通蛋白酶體和免疫蛋白酶體的異同

普通蛋白酶體和免疫蛋白酶體的異同
蛋白酶體直接參與了適應性免疫系統的運作，並在其中扮演著關鍵角色。肽類抗原是由主要組織相容性復合物（MHC）類型I蛋白傳遞到抗原呈遞細胞表面。這些肽段是來自被蛋白酶體降解的侵入機體的病原體。雖然一般的蛋白酶體就可以參與這一進程，但實際上起主要作用的是一種特殊的復合物，其可以生成合適大小和成分的降解片斷以供MHC結合。這種復合物的組成蛋白的表達是由γ干擾素所誘導；當免疫反應發生時，這些蛋白質，包括11S調節顆粒（主要作用為調節MHC的結合肽段的產生）和特殊的β亞基（β1i、β2i、β5i，具有不同的底物特異性）的表達就會增加。這種由特殊的β亞基參與形成的復合物就被稱為「免疫蛋白酶體」。 另一種有所變化的β5亞基，β5t，在胸腺中表達，能夠形成胸腺獨有的「胸腺蛋白酶體」（thymoproteasome），參與T細胞的發育調控。
MHC類型I蛋白的配基結合強度取決於配基C末端的組成，因為肽段配基是通過氫鍵和與MHC表面的B pocket近接觸來結合的。許多MHC類型I蛋白趨向於結合疏水性殘基，而免疫蛋白酶體復合物就可以更多地生成具有疏水性C末端的肽段。

㈣ 蛋白酶體的主要作用

蛋白酶體的功能涉及細胞周期控制、細胞凋亡、應激反應、DNA修復、基因轉錄、抗原提呈、信號轉導、癌症、炎症、神經退行性疾病的發生等。

蛋白質是生命功能的體現者，而蛋白酶體直接影響某些蛋白質的更新，其中包括錯誤折疊蛋白和許多在生命活動中起重要作用的蛋白質，如p53、cyclin 等，顯然這些蛋白質數量的調節會直接影響相關的生物學功能。

(4)蛋白酶體亞基檢測方法擴展閱讀

蛋白酶結構體是在真核生物和古菌中普遍存在的，在一些原核生物中也存在的一種巨型蛋白質復合物。在真核生物中，蛋白酶結構體位於細胞核和細胞質中。蛋白酶結構體的主要作用是降解細胞不需要的或受到損傷的蛋白質，這一作用是通過水解肽鍵的化學反應來實現。能夠發揮這一作用的酶被稱為蛋白酶。

經過蛋白酶結構體的降解，蛋白質被切割為約7-8個氨基酸長的肽段;這些肽段可以被進一步降解為單個氨基酸分子，然後被用於合成新的蛋白質。需要被降解的蛋白質會先被一個稱為泛素的小型蛋白質所標記。這一標記反應是被泛素連接酶所催化。一旦一個蛋白質被標記上一個泛素分子，就會引發其它連接酶加上更多的泛素分子。

㈤ 蛋白酶體是什麼

中文名稱：蛋白酶體英文名稱：proteosome;proteasome定義1：存在於胞質溶膠中一類結構和功能保守的蛋白酶解復合物。為由28個亞單位所組成的圓筒狀結構，其中間的兩個β亞單位由MHC中低分子量多肽基因LMP2和LMP7編碼，內源性抗原穿越該圓筒狀結構而被降解為肽段。應用學科：免疫學（一級學科）；免疫系統（二級學科）；免疫細胞（三級學科）定義2：編號：EC 3.4.25.1。存在於所有真核細胞中，降解細胞質溶酶體外蛋白質的體系，由10～20個不同亞基組成，可顯示多種肽酶活性。應用學科：生物化學與分子生物學（一級學科）；酶（二級學科）定義3：存在於所有真核細胞中，降解細胞質溶酶體外蛋白質的體系。由10～20個不同亞基組成，可顯示多種肽酶活性。應用學科：細胞生物學（一級學科）；細胞化學（二級學科）

㈥ 蛋白酶體抑制劑 mg132

MG-132是一種有效，可逆，能滲透細胞的 20S蛋白酶體 抑制劑。
它抑制蛋白酶體胰凝乳蛋白酶樣肽酶活性的 IC50值為 24.2 nM。MG-132以時間和劑量依賴性方式抑制C6神經膠質瘤細胞增殖（24小時時的IC 50值為18.5μM）。

MG-132通過下調抗細胞凋亡蛋白Bcl-2和XIAP，促凋亡蛋白Bax和半胱天冬酶-3的上調以及切割的C端85kDa PARP的產生來誘導細胞凋亡
MG-132還會使活性氧增加5倍以上

㈦ 蛋白酶是什麼

蛋白酶體(proteasomes) 是在真核生物和古菌中普遍存在的，在一些原核生物中也存在的一種巨型蛋白質復合物。在真核生物中，蛋白酶體位於細胞核和細胞質中。蛋白酶體的主要作用是降解細胞不需要的或受到損傷的蛋白質，這一作用是通過打斷肽鍵的化學反應來實現。能夠發揮這一作用的酶被稱為蛋白酶。蛋白酶體是細胞用來調控特定蛋白質和除去錯誤折疊蛋白質的主要機制。經過蛋白酶體的降解，蛋白質被切割為約7-8個氨基酸長的肽段；這些肽段可以被進一步降解為單個氨基酸分子，然後被用於合成新的蛋白質。需要被降解的蛋白質會先被一個稱為泛素的小型蛋白質所標記（即連接上）。這一標記反應是被泛素連接酶所催化。一旦一個蛋白質被標記上一個泛素分子，就會引發其它連接酶加上更多的泛素分子；這就形成了可以與蛋白酶體結合的「多泛素鏈」，從而將蛋白酶體帶到這一標記的蛋白質上，開始其降解過程。

從結構上看，蛋白酶體是一個桶狀的復合物，包括一個由四個堆積在一起的環所組成的「核心」（右圖中藍色部分），核心中空，形成一個空腔。其中，每一個環由七個蛋白質分子組成。中間的兩個環各由七個β亞基組成，並含有六個蛋白酶的活性位點。這些位點位於環的內表面，所以蛋白質必須進入到蛋白酶體的「空腔」中才能夠被降解。外部的兩個環各含有七個α亞基，可以發揮「門」的作用，是蛋白質進入「空腔」中的必由之路。這些α亞基，或者說「門」，是由結合在它們上的「帽」狀結構（即調節顆粒，右圖中紅色部分）進行控制；調節顆粒可以識別連接在蛋白質上的多泛素鏈標簽，並啟動降解過程。包括泛素化和蛋白酶體降解的整個系統被稱為「泛素-蛋白酶體系統」。

蛋白酶體降解途徑對於許多細胞進程，包括細胞周期、基因表達的調控、氧化應激反應等，都是必不可少的。2004年諾貝爾化學獎的獲獎主題就是蛋白質酶解在細胞中的重要性和泛素在酶解途徑的作用，而三位獲獎者為阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和歐文·羅斯。

㈧ 蛋白酶體的結構組成

蛋白酶體20S核心顆粒的簡化結構圖。構成外部兩個環的α亞基用綠色來表示，構成中間兩個環的β亞基用藍色來表示。
從上往下看核心顆粒的簡化結構。可以看出環結構存在七次軸對稱。
蛋白酶體的組分通常根據它們的斯維德伯格沉降系數（以「S」來標記）來命名。最普遍的蛋白酶體的形式是26S蛋白酶體，其分子量約為2000kDa，包含有一個20S核心顆粒和兩個19S調節顆粒。核心顆粒為中空結構，將剪切蛋白質的活性位點圍在「洞」中；將核心顆粒的兩端敞開，目的蛋白質就可以進入「洞」中。核心顆粒的每一端都連接著一個19S調節顆粒，每個調節顆粒都含有多個ATP酶活性位點和泛素結合位點；調節顆粒可以識別多泛素化的蛋白質，並將它們傳送到核心顆粒中。除了19S調節顆粒外，還存在另一種調節顆粒，即11S顆粒；11S調節顆粒可以以類似於19S顆粒的方式與核心顆粒結合；11S顆粒可能在降解外源肽（如病毒感染後產生的肽段）上發揮作用。 此外，PA200（酵母中為Blm10）蛋白也可以單獨作為激活蛋白來調控20S顆粒的開啟。 不同的生物體中，20S核心顆粒中亞基的數量和差異性都有所不同；就亞基數量而言，多細胞生物比單細胞生物要多，真核生物比原核生物多。所有的20S顆粒都由四個堆積的七元環所組成，這些環結構則是由兩種不同的亞基構成：α亞基為結構性蛋白，而β亞基則發揮主要的催化作用。外部的兩個環，每個環都含有七個α亞基，一方面作為調節顆粒的結合部，另一方面發揮「門」的作用，阻止蛋白質不受調控地進入核心顆粒的內部。內部的兩個環，每個環都含有七個β亞基，且包含蛋白酶活性位點，用於蛋白質水解反應。蛋白酶體的大小在不同物種之間相當保守，其長和寬分別為約150Å和115 Å。其內部孔道寬為近53 Å，而入口處則只有13 Å的寬度，這就提示蛋白質要進入其中，需要先被至少部分去折疊。
在古菌（如Thermoplasma acidophilum）中，所有的α亞基和所有的β亞基是等同的；而真核生物的蛋白酶體（如酵母）中，每個亞基都不相同，即α和β亞基都含有七種不同的亞基。在哺乳動物中，β1、β2和β5亞基具有催化作用；雖然它們有著共同的催化機制，但它們具有不同的底物特異性，分別為類胰凝乳蛋白酶型、類胰蛋白酶型和肽谷氨醯基肽水解（peptidyl-glutamyl peptide-hydrolyzing）。 在暴露於前炎症信號（如細胞因子，特別是γ干擾素）時，細胞應激反應會促使造血細胞表達另一些形式的β亞基，即β1i、β2i和β5i。由這些替代亞基所組裝成的蛋白酶體又被稱為「免疫蛋白酶體」（immunoproteasome），相對於正常形式的蛋白酶體，其底物特異性發生了變化。 真核生物中的19S顆粒是由19個蛋白質組成的，並可以被分成兩個部分：一個由10個蛋白質組成的可以與20S核心顆粒上的α環直接結合的基底，和一個由9個蛋白質組成的結合多泛素鏈的蓋子。其中，10個基底蛋白質中的6個具有ATP酶活性。19S和20S顆粒的結合需要ATP先結合到19S顆粒上的ATP結合位點。 ATP的水解對於蛋白酶體降解一個連接泛素的緊密折疊的蛋白質是必不可少的，而ATP水解所產生的能量主要是用於蛋白質的去折疊、核心顆粒的孔道開放 還是兩者皆有，則還不清楚。截止到2006年，26S蛋白酶體的結構還沒有獲得解析。
19S顆粒的每個組分都有它們自己的調控作用。Gankyrin，一個近期鑒定出的癌蛋白，是19S顆粒的組分之一，可以與細胞周期蛋白依賴性激酶CDK4緊密結合，並且通過與泛素連接酶MDM2的結合，在識別泛素化的p53蛋白中發揮作用。Gankyrin具有抗凋亡作用，其被發現在一些類型的腫瘤細胞（如肝癌細胞）中過表達。 11S和19S調節顆粒都是多亞基的復合物，而實際上真核生物中還存在著以單個蛋白結合20S顆粒的調節蛋白──PA200或Blm10（酵母中）。PA200的分子量高達200kDa，其主要定位於細胞核中，可以直接結合並激活20S顆粒。 PA200可能參與了DNA雙鏈斷裂的修復。

㈨ 蛋白酶體的形態組成

蛋白酶體是在真核生物和古菌中普遍存在的，在一些原核生物中也存在的一種巨型蛋白質復合物。在真核生物中，蛋白酶體位於細胞核和細胞質中 。 蛋白酶體的主要作用是降解細胞不需要的或受到損傷的蛋白質，這一作用是通過水解肽鍵的化學反應來實現。能夠發揮這一作用的酶被稱為蛋白酶。蛋白酶體是細胞用來調控特定蛋白質和除去錯誤折疊蛋白質的主要機制。經過蛋白酶體的降解，蛋白質被切割為約7-8個氨基酸長的肽段；這些肽段可以被進一步降解為單個氨基酸分子，然後被用於合成新的蛋白質。 需要被降解的蛋白質會先被一個稱為泛素的小型蛋白質所標記（即連接上）。這一標記反應是被泛素連接酶所催化。一旦一個蛋白質被標記上一個泛素分子，就會引發其它連接酶加上更多的泛素分子；這就形成了可以與蛋白酶體結合的「多泛素鏈」，從而將蛋白酶體帶到這一標記的蛋白質上，開始其降解過程。
從結構上看，蛋白酶體是一個桶狀的復合物， 包括一個由四個堆積在一起的環所組成的「核心」（右圖中藍色部分），核心中空，形成一個空腔。其中，每一個環由七個蛋白質分子組成。中間的兩個環各由七個β亞基組成，並含有六個蛋白酶的活性位點。這些位點位於環的內表面，所以蛋白質必須進入到蛋白酶體的「空腔」中才能夠被降解。外部的兩個環各含有七個α亞基，可以發揮「門」的作用，是蛋白質進入「空腔」中的必由之路。這些α亞基，或者說「門」，是由結合在它們上的「帽」狀結構（即調節顆粒，右圖中紅色部分）進空腔」中的必由之路。這些α亞基，或者說「門」，是由結合在它們上的「帽」狀結構（即調節顆粒，右圖中紅色部分）進行控制；調節顆粒可以識行控制；調節顆粒可以識別連接在蛋白質上的多泛素鏈標簽，並啟動降解過程。包括泛素化和蛋白酶體降解的整個系統被稱為「泛素-蛋白酶體系統」。
蛋白酶體降解途徑對於許多細胞進程，包括細胞周期、基因表達的調控、氧化應激反應等，都是必不可少的。2004年諾貝爾化學獎的獲獎主題就是蛋白質酶解在細胞中的重要性和泛素在酶解途徑的作用，而三位獲獎者為阿龍·切哈諾沃、阿夫拉姆·赫什科和歐文·羅斯。

㈩ 求：蛋白酶體和蛋白酶的主要差別是什麼謝謝！

蛋白酶體是所有真核生物中負責清除細胞內垃圾的除溶酶體以外的水解體系，蛋白酶體對蛋白質的降解通過泛素(ubiquitin)介導,所以又稱為泛素降解途徑。泛素是由76個氨基酸殘基組成的小肽,它的作用主要是識別要被降解的蛋白質,然後將這種蛋白質送入蛋白酶體的圓桶中進行降解。蛋白酶體對蛋白質的降解作用分為兩個過程:一是對被降解的蛋白質進行標記,由泛素完成;二是蛋白酶解作用,由蛋白酶體催化。
蛋白酶體是一個大的復合體催化機構，有不同的亞基組成的一個特定生物結構——圓桶狀，具有特定的結構特徵，識別同一種信號——泛素化，水解機制也是類似的。而蛋白酶泛指一切具有催化蛋白質水解功能的酶，具有不同的識別機制和水解機制。可以說，蛋白酶體是蛋白酶的一種