中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所胡红雨研究组联合上海药物研究所林东海研究组，近期在《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry）发表了关于新型泛素结合结构域的研究成果。研究团队利用核磁共振（NMR）技术，解析了一个新发现的泛素结合结构域PFUC的溶液结构，并阐明了其与泛素识别的特异性分子机制。

泛素-蛋白酶体系统是细胞内蛋白质质量控制的核心通路，主要通过标记以赖氨酸48（Lys48）连接的泛素链，将靶向蛋白引导至蛋白酶体进行降解。泛素结合结构域在该过程中负责识别泛素链并介导底物蛋白的传递。目前已知的泛素结合结构域包括UBA、UIM、CUE等，它们各自具有独特的折叠结构和结合机制。

内质网相关蛋白降解（ERAD）是细胞内质网中错误折叠或未组装蛋白的关键质量控制途径。人磷脂酶A2激活蛋白（PLAA）被认为参与ERAD过程，但其具体的分子识别机制尚不明确。胡红雨团队通过分析PLAA中间区域（PFU或UIM）在泛素化底物运输中的调控作用，鉴定出一个结构相对完整的核心结构域PFUC。

通过核磁共振技术解析PFUC的溶液结构，研究发现该结构域呈现出全新的折叠模式，且存在脯氨酸残基的顺反异构体。进一步的动力学研究显示，PFUC与泛素的结合受其溶液动力学性质显著影响，这种动态调控赋予PLAA在ERAD途径中对泛素信号的高度特异性识别能力。这一发现提出了PFUC通过独特的结构特征和构象动态实现泛素识别的新模式，区别于传统泛素结合结构域的刚性结合方式。

该研究为真核细胞蛋白质降解机制提供了重要的结构基础。PLAA识别泛素是其发挥生物学功能的关键步骤，紧密关联于ERAD中底物的识别与转运过程。深入理解PFUC结构域的识别机制，有助于揭示ERAD通路在细胞稳态维持及相关疾病（如神经退行性疾病和肿瘤）中的作用，未来研究还可探索PFUC在不同细胞环境中的调控机制及其作为疾病治疗靶点的潜力。

本研究获得国家科技部、国家自然科学基金委及中国科学院的资助支持。

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原始研究论文摘要：《生物化学杂志》论文摘要