摘要：UFMylation（犹素化修饰）是一种蛋白质翻译后修饰（Post-translational modification, PTM），它涉及到泛素（Ubiquitin, Ub）或其衍生物（如泛素样蛋白）被共价地附加到目标蛋白质的特定氨基酸残基上。这种修饰过程在

UFMylation（犹素化修饰）是一种蛋白质翻译后修饰（Post-translational modification, PTM），它涉及到泛素（Ubiquitin, Ub）或其衍生物（如泛素样蛋白）被共价地附加到目标蛋白质的特定氨基酸残基上。这种修饰过程在细胞内发挥着多种生物学功能，包括蛋白质的降解、信号传导、细胞周期控制、DNA修复和转录调控等。

UFMylation的命名来源于泛素化（Ubiquitination）和泛素化样修饰（Ubiquitin-like modification），它是一种相对较新的PTM类型，与泛素化类似，但涉及的泛素衍生物不同。UFMylation的发现扩展了我们对泛素系统多样性和复杂性的理解。

UFMylation 的核心分子和酶系统

核心蛋白：UFM1

一种泛素样蛋白，与泛素（Ubiquitin）有约 30% 的序列同源性，但三维结构更接近 SUMO。通过 C-末端甘氨酸 与靶蛋白的赖氨酸（Lys）残基形成异肽键

酶级联反应：

E1 激活酶：UBA5（Ubiquitin-like modifier activating enzyme 5），负责激活 UFM1

E2 结合酶：UFC1（UFM1-conjugating enzyme 1），将激活的 UFM1 转移到 E3 连接酶。

E3 连接酶：UFL1（UFM1-specific ligase 1），介导 UFM1 与靶蛋白的特异性结合

去UFMylation酶：UFSP2（UFM1-specific protease 2），负责移除 UFM1 修饰

人类犹素化通路示意图

UFMylation的基本过程

激活：UFM1首先通过UFM1激活酶（UFM1-activating enzyme, UBA5）被激活，形成UFM1-AMP复合物

结合：激活后的UFM1与UFM1结合酶（UFM1-conjugating enzyme, UBC）结合，形成UFM1-酰基化的复合物

转移：UFM1随后被转移到目标蛋白上，形成UFMylated蛋白。这个过程通常需要UFM1连接酶（UFM1 ligase, UFL1）参与

UFM1通路、内质网应激与细胞命运之间的相互作用示意图

犹素化途径可以根据刺激和细胞背景控制不同的生理过程

A.UFM1通路通常与内质网应激反应相关，其表达受主要转录因子xbp1的控制。该通路的基因缺失在许多不同的背景下涉及ER依赖的细胞凋亡，其表达有助于应对药物诱导的内质网应激。

B.血浆b细胞分化被LPS激活，LPS通过xbp1的表达诱导UFM1通路相互作用因子UFBP1的转录增加。UFBP1抑制传感器IRE1和PERK的激活，作为一种反馈反应，促进内质网的扩张，允许免疫球蛋白的产生

C、在乳腺癌细胞系中，暴露于雌二醇（E2）促进核受体ERα与ASC1的相互作用和随后的聚聚化。ASC1 犹素化形成一个支架来招募p300和SRC并激活细胞增殖。ASC1也是造血干细胞分化的关键调控因子，在基因小鼠模型中，犹素化的基因缺失与全血细胞减少相关。小结：犹素化途径似乎通过减少或阻止内质网应激，或通过转录程序来调节细胞命运

UFMylation 的生物学功能

内质网相关蛋白质量控制

UFMylation 主要参与 内质网相关降解（ERAD, Endoplasmic Reticulum-Associated Degradation）：

当内质网（ER）中未折叠蛋白积累（内质网应激）时，UFMylation 被激活。

靶向修饰 核糖体蛋白（如 RPL26）和 ER 膜蛋白，促进错误折叠蛋白的降解。

与 UFBP1（UFM1-binding protein 1） 形成复合物，调控 ER 稳态。

核糖体生物合成与翻译调控

UFMylation 修饰核糖体蛋白（如 RPL26），影响核糖体组装和翻译效率。

在小鼠中敲除 UFM1 会导致胚胎致死，表明其对发育至关重要。

DNA 损伤修复与细胞周期调控

UFMylation 参与 DNA 损伤响应，例如通过修饰 C53（也称为 CDK5RAP3），调控 ATM/ATR 信号通路。

与细胞周期检查点（如 G2/M 期阻滞）相关。

其他功能

可能参与线粒体功能、自噬和免疫调控，但机制尚待阐明

UFMylation 与疾病

癌症

UFMylation 失调与多种癌症相关：

乳腺癌：UFL1 缺失导致基因组不稳定和肿瘤发生。

白血病：UBA5 突变与骨髓增生异常综合征（MDS）相关。

可能通过调控 ER 应激和 DNA 修复影响肿瘤进展。

神经系统疾病

小鼠模型中 UFM1 缺失导致小脑发育异常和运动障碍。

与帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病中的蛋白稳态失衡相关。

血液系统疾病

UFSP2 突变 导致隐性遗传性血液疾病（如先天性红细胞生成异常性贫血）。

不同癌症中涉及的犹素化相关基因

斯达特提供特异性抗体和琼脂糖珠用于犹素化研究。

多抗：K-ε-GV Rabbit Polyclonal Antibody（货号：S0B1323）

数据展示：

ELISA binding assay shows K-ε-GV Rabbit Polyclonal Antibody specifically binds to K-ε-GV peptide

产品信息

参考文献

1.http://dx.doi.org/10.1016/j.gpb.2016.04.001

文章来源：https://www.starter-bio.com/articledetail.html?nid=114

来源：斯达特生物