细胞的蛋白质回收工厂——蛋白酶体

生物体内的蛋白质主要通过两条途径发生降解，一条是泛素-蛋白酶体途径，还有一条是自噬-溶酶体途径。蛋白质降解不仅仅起垃圾处理（清理失活蛋白质）的作用，也是细胞进行正常生理活动所需要的，比如细胞周期的进行及免疫应答等。

泛素（ubiquitin）是一种广泛存在于真核生物中的小分子蛋白质，仅含有76个氨基酸残基，在进化上高度保守。在泛素-蛋白酶体途径中，存在三种主要的酶——E1、E2和E3。 E1与E2负责将泛素蛋白进行活化和做转移准备，E3（泛素连接酶）则负责将活化的泛素连接到即将被降解的蛋白质上。这样被标记好的蛋白质，就被送到细胞的“蛋白质回收再利用工厂”，进行分解反应。人体细胞中存在两种E1分子和至少25种E2分子，以及超过300种的E3分子。在泛素化修饰过程中，对底物蛋白质的特异性识别是由众多E3分子完成的。

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泛素-蛋白酶体途径（周桢宁绘制，改自http://ocw.mit.edu）

由这个“内奸”基因E6AP所编码的蛋白质，就是一种重要的E3蛋白分子。所以，E6AP又得到了另外一个名字——泛素蛋白连接酶3A（ubiqutin-protein ligase 3A，Ube3a）。这个“内奸”基因所编码的蛋白质在没有外敌入侵的时候，老老实实并不做坏事；但是当病毒入侵的时候，却帮助病毒“干掉”了细胞的守卫——抑癌基因p53，导致机体的细胞发生异常增殖而产生肿瘤。这个重要的机制与天使综合征的发生是否有关系呢？上文提到的贝勒医学院博德特博士的团队在1998年发现，Ube3a基因的突变确实可以导致在神经元中积累过多的p53蛋白。

那么在神经元中，Ube3a是否也行使类似的功能，与某些入侵的“外敌”里应外合，对p53蛋白进行降解？在神经元中，这个过程仿佛是正常生理活动所需要的，因为Ube3a突变可造成过多的p53蛋白堆积而致病。Ube3a蛋白在神经元中的具体功能，是神经生物学一个悬而未决的问题，正在被世界各国科学家们研究着。