【前情回顧】LifeSensors超全泛素及多聚泛素鏈

      泛素-蛋白酶體（ubiquitin-proteasome system，UPS）途徑介導(dǎo)的蛋白降解是機體調(diào)節(jié)細胞內(nèi)蛋白水平與功能的一個重要機制。負責執(zhí)行這個調(diào)控過程的組成成分包括泛素及其啟動酶系統(tǒng)和蛋白酶體系統(tǒng)。泛素啟動酶系統(tǒng)負責活化泛素，并將其結(jié)合到待降解的蛋白上，形成靶蛋白多聚泛素鏈，即泛素化。蛋白酶體系統(tǒng)可以識別已泛素化的蛋白并將其降解。此外，細胞內(nèi)還有另一類形成反向調(diào)節(jié)的解離泛素鏈分子的蛋白酶——去泛素化酶(Deubiquitinase，DUB)。

      在UPS系統(tǒng)中，DUBs主要通過水解泛素羧基末端的酯鍵、肽鍵或異肽鍵,將泛素分子特異性的從鏈接有泛素的蛋白質(zhì)或者前體蛋白上水解下來。DUBs對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和泛素化的方式（如K48、K63、K11等）都具有選擇性，因此不同的DUBs在調(diào)節(jié)泛素化修飾中起到了各種各樣的作用。不斷有研究發(fā)現(xiàn)許多DUBs的功能紊亂與多種疾病相關(guān)，包括癌癥、神經(jīng)退行性疾病、血液疾病、以及一些傳染病。并且，DUBs目前也已經(jīng)成為重要的藥物作用靶點。DUBs活性檢測的難點是合成一種適用于高通量篩選（high-throughput screening，HTS）的生理學相關(guān)底物以反映DUBs的異肽酶活性。

       當前，用于測量泛素/泛素樣蛋白（Ub/Ubl）異肽酶活性的可商購試劑和檢測方法是主要基于對線性肽-或酰胺鍵的裂解，但是這種裂解方式無法反映真實的異肽鍵的幾何類型。另外，用于實時監(jiān)測多聚泛素鏈降解的其他基于熒光的均相測定法需要多個酶促步驟，或者需要在泛素分子的N末端進行特異性修飾，這些處理都會破壞蛋白構(gòu)象的完整性。目前的這些檢測試劑和測定方法無疑還無法滿足研究學者對DUBs活性檢測在均一穩(wěn)定性，生物學相關(guān)和高通量篩選分析上的需求。

      作為泛素研究領(lǐng)域的專家，LifeSensors可為您提供一種新型的雙泛素底物，通過反應(yīng)后的熒光讀數(shù)反應(yīng)DUBs活性。LifeSensors提供的雙泛素分子（Diubiquitin，DiUb）是K48或K63（最廣泛形式的多泛素連接）通過異肽鍵連接的形式。這些底物可用于確定DUBs對底物的特異性，監(jiān)測DUBs介導(dǎo)的異肽裂解的動力學參數(shù)，以及研究多泛素化蛋白的選擇性去偶聯(lián)。

       這些雙泛素底物是一類新的連續(xù)性試驗底物，用于研究異肽鍵的裂解。野生型泛素C末端一般是通過異肽鍵與第二個泛素分子的Lys48或Lys63連接，其中一個泛素分子上標記了熒光猝滅劑，另一個泛素分子上標記了熒光報告基團，這樣就形成了一個內(nèi)部猝滅的能量轉(zhuǎn)移熒光分子對（IQF-diubiquitins）。雙泛素分子未裂解時，報告基團的熒光信號被猝滅基團吸收，檢測不到熒光信號，加入DUBs后，雙泛素分子底物被裂解，導(dǎo)致猝滅熒光基團與報告熒光基團分離，熒光信號增強。每個雙泛素底物都可以在不同位點（K63-1-2-3-4-5-6或K48-1-2-3-4-5-6）進行標記，以便對特定的DUBs形成優(yōu)化的雙泛素底物。重要的是，熒光和淬滅基團的引入并不影響泛素分子的天然結(jié)構(gòu)。通過這種生理底物檢測泛素異肽酶活性的方法是對真核蛋白質(zhì)組學這一重要研究領(lǐng)域的重大突破。

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