泛素是一種存在於所有真核生物中的小蛋白質。 泛素與細胞內蛋白的共價連線稱為泛素化。 泛素化是乙個多步驟的酶促過程，需要 E1 啟用酶、E2 結合酶和 E3 連線酶，而泛素去除是通過一系列去泛素化酶完成的。 調節這些酶的活性可以調節泛素相關通路和活性[1-4]。
泛素化通常標記蛋白酶降解的蛋白質，但泛素化也可參與蛋白質定位、酶活性和蛋白質-蛋白質相互作用等調控過程[3-4]。 蛋白質是單泛素化還是多泛素化，以及形成多泛素鏈的泛素連線型別，對蛋白質功能有不同的影響[4-5]。 越來越多的證據表明，泛素可能具有細胞外功能，細胞外泛素可以調節細胞生長和凋亡，誘導抗菌活性，並調節免疫應答[6-15]。 此外，泛素可抑制促炎細胞因子TNF-的產生，從而促進IL-4、IL-10和IL-13的產生[10-15]。 然而，這些效應背後的機制尚不清楚。
Saini及其同事的研究提供了泛素具有啟用膜受體的能力的證據。 螢光標記的泛素表現出典型的受體結合特徵。 此外，外源性泛素可以刺激受體，啟用細胞反應特徵，包括 Ca2+ 通量、細胞內 cAMP 還原以及 RSK1、AKT 和 ERK12 的下游磷酸化。 通過結合生物測定、藥理學、siRNA敲除和受體競爭實驗，推斷泛素受體為CXCR4[16-18]。
CXCR4 是一種 G 蛋白偶聯受體，以介導趨化因子 CXCL12 SDF-1 的活性而聞名。 CXCL12 SDF-1 是一種有效的白細胞趨化劑。 CXCR4 還可以與巨噬細胞遷移抑制因子 （MIF） 結合，作為 HIV-1 的 CD4 共受體，通過其對細胞運動、細胞存活和血管生成的影響促進癌症研究的進展。 在許多方面，CXCL12和泛素的體外生物活性相似。 兩者都刺激GIO的活化，促進Ca2+運動，並誘導相似的激酶磷酸化。 這兩種蛋白質也被證明可以在體外誘導趨化性，儘管泛素的效力稍低。 此外，CXCR4抑制劑還阻斷泛素和CXCL12誘導的激酶訊號傳導，並對細胞運動有影響。 雖然兩者之間有許多相似之處，但也有一些不同之處。 以CXCL12和泛素為例，通過與CXCR4相互作用來發揮其活性。 CXCL12 誘導的訊號轉導需要與 CXCR4 的 N 末端區域發生初始相互作用，然後與細胞外環結合。 不同之處在於泛素與相同的細胞外環結合，不需要與N末端結合。 此外，與CXCL12不同，泛素不會干擾HIV-1與CXCR4的結合，也不具有抑制傳染性的能力[18-21]。
人們對泛素活性的興趣日益濃厚。 雖然最初被定義為細胞外因子，但大多數研究都集中在其細胞內作用上。 CXCR4作為泛素受體的鑑定可以為研究提供新的途徑，例如建立細胞外泛素對免疫系統功能影響的潛在機制[9-15]。
引用
1. ozkaynak, e. et al. (1984) nature 312:663.
2. goldstein, g. et al. (1975) proc. nat. acad. sci. usa 72:11.
3. ben-neriah, y. (2002) nat. immunol. 3:20.
4. schnell, j.d. &l. hicke (2003) j. biol. chem. 278:35857.
5. behrends, c. &j.w. harper (2011) nat. struct. mol. biol. 18:520.
6. daino, h. et al. (2000) blood 95:2577.
7. singh, m. et al. (2010) cardiovasc. res. 86:20.cites the use of r&d systems products
8. kieffer, a.e. et al. (2003) faseb j. 17:776.
9. nakamura, m. et al. (1996) j. immunol. 156:533.
10. majetschak, m. et al. (2003) blood 101:1882.cites the use of r&d systems products
11. majetschak, m. et al. (2004) surgery 135:536.cites the use of r&d systems products
12. majetschak, m. et al. (2004) j. trauma 56:991.cites the use of r&d systems products
13. patel, m.b. et al. (2006) j. surg. res. 135:226.
14. garcia-covarrubias, l. et al. (2008) crit. care med. 36:979.
15. majetschak, m. (2011) j. leukoc. biol. 89:205.
16. saini, v. et al. (2010) j. biol. chem. 285:15566.cites the use of r&d systems products
17. saini, v. et al. (2010) commun. integr. biol. 3:608.
18. saini, v. et al. (2010) j. biol. chem. 286:33466.cites the use of r&d systems products
19. busillo, j.m. &j.l. benovic (2007) biochim. biophys. acta. 1768:952.
20. teicher, b.a. &s.p. fricker (2010) clin. cancer res. 16:2927.
21. bernhagen, j. et al. (2007) nat. med. 13:587.cites the use of r&d systems products