UBE2O是蛋白復合體中的孤兒蛋白的質量控制因子

　　很多新生蛋白按照確定的化學計量比例被組裝成多蛋白復合體。在這些多蛋白復合體中，單個蛋白亞基合成的不平衡會導致孤兒蛋白（orphan protein，即過量的蛋白亞基）。降解多蛋白復合體中的孤兒蛋白是細胞的一個主要的質量控制問題。科學家們對細胞如何識別這些“孤兒蛋白”，并且對它們進行選擇性地標記以便被蛋白酶體降解，知之甚少。

　　如今，在一項新的研究中，來自英國醫學研究委員會分子生物學實驗室的研究人員鑒定出一種蛋白質量控制通路在人體中大量存在的一些蛋白復合體---血紅蛋白和核糖體---中發揮著作用。他們證實這個過程中的一個關鍵組分是一種保守的被稱作UBE2O的泛素偶聯酶，它識別底物，對這些底物進行標記以便被蛋白酶體降解。相關研究結果發表在2017年8月4日的Science期刊上，論文標題為“UBE2O is a quality control factor for orphans of multiprotein complexes”。

　　其他的質量控制通路往往利用不同的因子（經常是分子伴侶）進行靶標選擇、泛素提供和泛素偶聯。將所有這三種活性編碼在單個蛋白（即UBE2O）中為開展詳細的機制分析和結構分析提供一種易處理的途徑。這意味著是UBE2O是一種具有泛素偶聯酶（E2）和泛素連接酶（E3）活性的雜合酶。

　　在這項新的研究中，這些研究人員利用一種引入三個堿性氨基酸殘基（three basic residues, 3R）的跨膜結構域和不含細胞的細胞質提取物，研究哪些質量控制因子識別3R，結果發現在不存在一種獨立的泛素連接酶的情形下，一種保守的被稱作UBE2O的泛素偶聯酶直接識別未組裝的蛋白上的并列分布的堿性氨基酸小片段（basic patch）和疏水性氨基酸小片段（hydrophobic patch）來介導泛素化。

　　這些研究人員發現在網織紅細胞中，UBE2O高度上調表達，并且UBE2O對未與β-珠蛋白組裝在一起的α-珠蛋白進行選擇性泛素化。在非紅系細胞中，不與核輸入因子結合在一起的核糖體蛋白也是UBE2O的靶標，即也是UBE2O的底物。

　　由上可知，UBE2O是一種獨立的質量控制因子，具有底物識別和泛素轉移活性，能夠高效地靶向多蛋白復合體中的孤兒蛋白以便被蛋白酶體降解。