細(xì)胞中的蛋白酶體(proteasomes)是所有真核生物中負(fù)責(zé)清除細(xì)胞內(nèi)垃圾的除溶酶體以外的水解體系,能夠從堿性 酸性和中性氨基酸的羧基側(cè)水解多種與遍在蛋白連接的蛋白質(zhì)底物.因此蛋白酶體的平衡具有至關(guān)重要的作用.

近期一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種進(jìn)化上保守的維持蛋白酶體平衡的途徑,即利用蛋白激酶 TORC1 調(diào)控細(xì)胞中蛋白酶水平.也就是說在適應(yīng)性應(yīng)激反應(yīng)發(fā)生過程中,TORC1蛋白會(huì)受到抑制,從而影響到下游信號(hào).

我們體內(nèi)的細(xì)胞利用各種各樣的系統(tǒng)來分解及回收受損或是無用的蛋白質(zhì),將這些垃圾清除掉以維持正常的功能.一種被稱作為泛素（ubiquitins）的多肽在蛋白質(zhì)降解過程中扮演著重要的角色,它像標(biāo)簽一樣貼在需要降解的蛋白質(zhì)上,由此細(xì)胞能夠?qū)⑦@些蛋白質(zhì)識(shí)別為垃圾.

泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解是一個(gè)精細(xì)控制的過程,首先有待降解的蛋白質(zhì)被泛素所標(biāo)記,接著這些蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的蛋白質(zhì)酶復(fù)合體中,蛋白酶復(fù)合體是一個(gè)上下有蓋的圓桶狀酵素,它們?nèi)缤��?xì)胞的垃圾桶,專門負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)的分解及再循環(huán)利用,這種重要因子的需要一種RACs（伴侶蛋白）的協(xié)助作用,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)顆粒的裝配,在應(yīng)激條件下,還會(huì)使用一種叫作Adc17伴侶蛋白幫助生成更多蛋白酶體.

一直以來,科學(xué)家們都希望能了解應(yīng)激如何引發(fā)Adc17水平上升,為此研究人員進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)了一種演化保守的信號(hào)通道控制了酵母和哺乳動(dòng)物體內(nèi)的蛋白酶體平衡.他們發(fā)現(xiàn)在做出適應(yīng)性應(yīng)激反應(yīng)時(shí),TORC1蛋白質(zhì) （哺乳動(dòng)物體內(nèi)的mTOR）會(huì)受到抑制.因此,下游信號(hào)分子：酵母中的Mpk1酶或哺乳動(dòng)物中的Erk5酶不僅確保了RACs供應(yīng)會(huì)增加,還保證了蛋白酶體亞基供應(yīng)增加.

由于蛋白酶體的重要作用,科學(xué)家們也紛紛聚焦于此,近期來自美國(guó)萊斯大學(xué)和德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的研究人員發(fā)現(xiàn)某些侵襲性肺癌細(xì)胞中免疫蛋白酶體（immunoproteasome）這個(gè)蛋白的表達(dá)顯著降低,該蛋白是“給免疫系統(tǒng)的T細(xì)胞發(fā)信號(hào)去攻擊病變細(xì)胞”這個(gè)過程中的一個(gè)關(guān)鍵因子.研究人員認(rèn)為,也許有可能提高這些蛋白質(zhì)的生產(chǎn),來推翻細(xì)胞的逃逸機(jī)制.

此外,馬普生物物理化學(xué)研究所(MPI)的一個(gè)科學(xué)家小組以1.8埃（Å）這一以前所未有的分辨率成功確定了人類蛋白酶體的三維結(jié)構(gòu)——他們精確描繪出了每個(gè)原子在這一垃圾處理設(shè)施中的位置.

研究人員發(fā)現(xiàn)了有關(guān)蛋白酶體活性位點(diǎn)的一個(gè)重要細(xì)節(jié).這一活性位點(diǎn)使得蛋白酶體能夠降解細(xì)胞的垃圾,它是抑制劑藥物結(jié)合來關(guān)閉蛋白酶體活性的位點(diǎn).與普遍的看法相反,抑制劑和蛋白酶體活性位點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)形成了一個(gè)7-環(huán)結(jié)構(gòu),其中包含了一個(gè)額外的亞甲基.研究人員解釋說.這對(duì)于抑制劑的療效和化學(xué)機(jī)制具有深遠(yuǎn)的影響.