双价 E2:RING E3 复合物泛素装载的新机制

蛋白质泛素化源于一系列酶相互作用所构成的级联反应，在该过程中，泛素从一个共价键转移至另一个共价键上。首先，E1通过将泛素以硫酯键连接至自身而被激活。随后，在E2装载过程中，被激活的E1与E2相互作用，并将泛素转移至E2上的硫酯键。最后，E3介导泛素从已装载泛素的E2转移至蛋白质靶标上的异肽键。RING型E3是​​真核生物中最大的E3家族，其功能更类似于支架而非酶，并通过同时结合已装载泛素的E2和蛋白质靶标，促进泛素从E2向蛋白质靶标的直接转移。所有RING型E3均在一个与E1结合位点重叠的界面处结合E2，其中一些还通过额外的结合表面与E2形成稳定的双价复合物。这些复合物中E2装载过程的具体机制仍不清楚。 在本研究中，我们利用人Rad6(Rad18)₂作为双价E2:RING型E3复合物的模型，阐明主要人E1（Uba1）、E2（Rad6）和RING型E3（Rad18）之间蛋白质·蛋白质相互作用在E2装载过程中的协同机制。综合分析结果揭示了一种并非由泛素硫酯亲和力开关所调控的新机制。相反，Rad18与Rad6的相互作用通过竞争性抑制减缓了Uba1催化循环中的化学步骤及其之前的所有步骤，但加速了已装载泛素的Rad6从Uba1上的释放，最终总体上促进了Rad6的装载。据我们所知，这是首个RING型E3促进依赖Uba1的E2装载过程的实例。

蛋白质泛素化源于一系列酶相互作用所构成的级联反应，在该过程中，泛素从一个共价键转移至另一个共价键。首先，E1通过将泛素以硫酯键连接至自身而被激活。随后，在E2装载过程中，被激活的E1与E2相互作用，并将泛素转移至E2上的硫酯键。最后，E3介导泛素从已装载泛素的E2转移至蛋白质靶标上的异肽键。RING E3是目前真核生物中最大的E3家族，其功能更类似于支架而非酶；它们通过同时结合已装载泛素的E2和蛋白质靶标，促进泛素从E2向靶蛋白的直接转移。所有RING E3均通过一个与E1结合位点重叠的界面结合E2，其中若干RING E3还可通过额外的结合表面与E2形成稳定的二价复合物。这些复合物中的E2装载过程如何进行，目前仍不清楚。在本研究中，我们以人源Rad6(Rad18)₂作为二价E2:RING E3复合物的模型，用于阐明主要人源E1（Uba1）、E2（Rad6）和RING E3（Rad18）之间蛋白质—蛋白质相互作用在E2装载过程中的协同关系。总体而言，研究结果揭示了一种并非由泛素硫酯亲和力开关所调控的新机制。相反，Rad18与Rad6的相互作用通过竞争性抑制减缓了Uba1催化循环中的化学步骤及其之前的所有步骤，但加速了已装载泛素的Rad6从Uba1上的释放，最终整体上促进了Rad6的装载。据我们所知，这是首个RING E3促进依赖Uba1的E2装载的实例。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.04.749512v1?rss=1

🏷️ 泛素化 RING型E3连接酶 E2装载机制 蛋白质相互作用 Rad6-Rad18复合物