泛素-蛋白酶体途径
泛素(ubiquitin，UB)是一类含76个氨基酸、大小约为8.6 kDa的小蛋白质，在真核生物中普遍存在且高度保守。人类基因组中有四个基因编码泛素的基因： UBB ， UBC ， UBA52 和 RPS27A 。
泛素氨基酸序列：
MQIFVKTLTGKTITLEVEPSDTIENVKAKIQDKEGIPPDQQRLIFAGKQLEDGRTLSDYNIQKESTLHLVLRLRGG
泛素具有7个赖氨酸残基（K6，K11，K27，K29，K33，K48，K63）和一个甲硫氨酸残基（M1）。泛素之间主要通过赖氨酸残基和甲硫氨酸残基进行各种连接。由此产生的泛素链产生一定的拓扑结构，可通过对蛋白底物进行修饰并决定底物的功能。
将泛素添加到底物蛋白质中称为蛋白质的 泛素化 。蛋白质泛素化是一种动态的多方面翻译后修饰，涉及真核生物学的几乎所有方面。泛素化涉及三个主要步骤：活化，结合和连接，分别由泛素活化酶（ubiquitin-activating enzyme，E1），泛素结合酶（ubquitin-conjugation enzyme，E2）和泛素连接酶（ubiquitin-protein ligase，E3）执行。其中人源E1有2种： UBA1 和 UBA6 ；人源E2有35种；人源E3有数百种。
泛素化步骤
1. 一个Ub经ATP供能激活后添加到E1上。
2. 随后E1与E2结合，将Ub通过转酰基作用传递给E2，形成硫酯键。
3. E3与底物结合，E2与E3结合，此时Ub与底物的空间距离较近，E3泛素连接酶催化泛素的Gly76的羧基与底物中的Lys的ε-胺之间形成异肽键，进而介导底物泛素化。
泛素化特点 ：(1) 单位点单泛素化修饰；(2) 多位点单泛素化修饰；(3) 聚泛素化修饰；(4) 单一泛素链型；(5) 杂合泛素链型；(6) 分支泛素链型.
泛素化功能 ：不同位点泛素化的蛋白有不同的功能，其中通过K48连接的泛素链是最典型的聚泛素链，占了所有链型的50%以上，是底物被26S蛋白酶体降解的信号；K63泛素链则介导信号传导；M1泛素链是NF-κB信号的重要正调节因子；K6泛素链与调节UV引起的DNA损伤应答及线粒体的体内稳态有关；K11泛素链是细胞周期调控中另一种蛋白酶体降解信号；K27泛素链与线粒体损伤等相关；K29泛素链与蛋白酶体降解和表观遗传调控有关；K33泛素链作用于高尔基体膜上的蛋白交换。
在哺乳动物细胞中，目前已发现2个E1，40多个E2以及600多个E3。
泛素活化酶E1
哺乳动物细胞中存在2个E1：Uba1(又称Ube1) 和Uba6。
泛素结合酶E2
E2不只是UB的携带者，它有转硫醇(把硫酯转移至巯基)和氨解(把硫酯转移至氨基)两种作用。在细胞中，E2主要以E2~UB偶联物的形式存在，以便随时进行反应。
泛素连接酶E3
按结构特点，E3主要可分为3类：RING(really interesting new gene，还包括拓扑结构类似的U-box E3)、HECT(homologous to E6AP C-terminus)和RBR(RING-in-between-RING)。HECT型E3连接酶先将泛素从E2的活性位点转移到E3的活性位点中的Cys，然后泛素化目标底物中的Lys残基；而RING型E3连接酶使E2酶直接将泛素转移至底物。
蛋白酶体
泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system，UPS)的功能是选择性降解被UB标记的蛋白质，因而在细胞周期调控、受体下调、基因转录和细胞凋亡等诸多生命活动中发挥重要作用。
去泛素化酶
泛素化的过程是可逆的，这个过程由去泛素化酶(deubiquitinase，DUB)完成，DUB从被泛素泛素化蛋白中产生游离泛素，以保持细胞中游离泛素水平的稳态。
