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泛素-蛋白酶体系统（UPS）是真核生物中主要的蛋白水解机制，通过调控细胞内蛋白质周转来维持蛋白质组稳态。在植物中，HECT型UPL3/4泛素连接酶在发育和免疫信号传导中发挥关键作用。底物经通路特异性E3连接酶泛素化后，会被物理传递至与蛋白酶体相关的UPL3/4连接酶处进行进一步修饰，而这一过程是其经蛋白酶体介导降解所必需的。 在本研究中，我们考察了UPL3/4对细胞的影响是否超越其在底物降解中的直接作用。我们发现，UPL3/4不仅调控广泛免疫相关底物的泛素化，还调控许多UPS组分的泛素化，包括E3连接酶。UPL3与PUB22发生物理互作；PUB22是一种通路特异性的U-box型E3连接酶，对免疫起负调控作用。PUB22受一种磷酸化开关调控，该开关可使其由不稳定的自泛素化状态转变为稳定的磷酸化E3连接酶，从而标记底物进行降解。值得注意的是，UPL3仅与未磷酸化的PUB22发生互作，并促进其通过自泛素化介导的降解，从而促进PUB22底物的积累。此外，upl3 upl4突变体植物中受损的免疫表型在很大程度上依赖于PUB22及其近缘旁系同源蛋白。因此，UPL3/4不仅通过直接泛素化来控制免疫相关底物的稳定性，还通过促进PUB22连接酶及其旁系同源蛋白的自泛素化，间接调控这些底物的稳定性。对自泛素化E3连接酶稳定性的控制，可能是HECT型连接酶及其所关联的蛋白酶体在真核生物中协同调控细胞蛋白稳态的一种普遍机制。
泛素-蛋白酶体系统（UPS）是真核生物中主要的蛋白水解机制，通过调控细胞内蛋白质周转以维持蛋白质组稳态。在植物中，HECT型UPL3/4泛素连接酶在发育和免疫信号传导中发挥关键作用。在经由通路特异性E3连接酶完成泛素化之后，底物会被物理传递至与蛋白酶体相关的UPL3/4连接酶处进行进一步修饰，而这一步对于其由蛋白酶体介导的降解是必需的。在本研究中，我们考察了UPL3/4对细胞的影响是否超出其在底物降解中的直接作用。
我们发现，UPL3/4不仅调控广泛免疫相关底物的泛素化，还调控许多UPS组分（包括E3连接酶）的泛素化。UPL3在物理上与PUB22相互作用，后者是一种通路特异性的U-box型E3连接酶，对免疫起负调控作用。PUB22受一种磷酸化转换开关调控，该开关可使其从一种不稳定的、自泛素化状态转变为一种稳定的、经磷酸化的E3连接酶状态，并在此状态下标记底物以进行降解。值得注意的是，UPL3仅与未磷酸化的PUB22发生相互作用，并促进其通过自泛素化介导的降解，从而促进PUB22底物的积累。此外，upl3 upl4突变植物中受损的免疫表型在很大程度上依赖于PUB22及其近缘旁系同源蛋白。
因此，UPL3/4不仅通过直接泛素化来控制免疫相关底物的稳定性，还通过促进PUB22连接酶及其旁系同源蛋白的自泛素化，间接调控这些底物的稳定性。对自泛素化E3连接酶稳定性的控制，可能是一种普遍机制：借此，HECT型连接酶及其所关联的蛋白酶体在真核生物中协同编排细胞蛋白质稳态。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743213v1?rss=1
🏷️ 植物免疫 泛素-蛋白酶体系统 HECT型E3连接酶 自泛素化 PUB22 蛋白质降解