9.10.1 Ubiquitin-Proteasome System(UPS)
E1 活化泛素(耗 ATP) → E2 攜帶 → E3 ligase 將泛素接到目標蛋白的 Lys;多泛素鏈 → 26S proteasome 降解。
泛素(ubiquitin, Ub) 是 76 胺基酸 的小蛋白;透過 C 端 Gly 與目標蛋白 Lys 的 ε-NH₂ 形成 isopeptide bond。
E1 → E2 → E3 → (E4) 層級:
酶 名稱 功能
E1 Ub-activating enzyme 活化泛素(Ub-AMP → Ub–S-E1,耗 ATP)
E2 Ub-conjugating enzyme 接過泛素(Ub–S-E2)
E3 Ub-ligase 催化泛素轉移到目標蛋白 Lys(決定受質專一性)
E4 Ub-chain elongation factor 延長多泛素鏈
人類基因體中 E1 約 2 個、E2 約 40 個、E3 超過 600 個(E3 決定誰被降解,受質專一性關鍵)。
多泛素化(K48-linked polyubiquitin)→ 26S proteasome 辨識並降解。
26S proteasome = 20S 核心(水解) + 19S 調控蓋(辨識、解摺疊、注入)。
Proteasome 是無膜胞器(與核糖體同類)。
國考重點:
• E3 = ubiquitin ligase,催化泛素直接結合至待降解蛋白的主要酵素。
• 泛素接在 Lys(離胺酸),不是 Arg。
• 泛素化蛋白主要經 proteasome(不是 lysosome)降解。
• 泛素化需要 ATP(E1 活化階段)。
9.10.2 Autophagy–Lysosome System
Autophagy(自噬):細胞內受損胞器或大型蛋白聚集被雙膜包裹成 autophagosome,與 溶酶體(lysosome) 融合 → 酸性水解酶降解 → 胺基酸/脂質回收。
三型:macroautophagy、microautophagy、chaperone-mediated autophagy(CMA)。
營養缺乏、感染、胞器損傷時啟動;失調與神經退化、癌症、代謝疾病相關。
9.10.3 無膜胞器整理
無膜(membraneless)胞器:核糖體、蛋白酶體(proteasome)、核仁、Cajal body、P-body、stress granule
有膜胞器:細胞核、粒線體(雙層)、ER、Golgi、lysosome、peroxisome、endosome
國考題:「下列屬於無膜胞器?」選核糖體 + 蛋白酶體組合。
9.10.4 蛋白質分選與分泌路徑(快速補充)
Signal peptide + SRP:N 端訊號胜肽被 SRP 辨識 → 指引核糖體錨定至粗糙 ER
ER:負責 N-linked 糖基化、雙硫鍵形成、鈣離子儲存
Golgi:蛋白質進一步修飾(O-linked 糖基化)+ 分類(sorting)送往不同目的地(質膜、分泌囊泡、lysosome)
Smooth ER:脂質/類固醇合成、解毒;不含核糖體(粗糙 ER 才有)
Mitochondria:雙層膜、有氧呼吸產能(不是無氧!國考常陷阱)
本節對應國考題 共 6 題 · 隨選 3 題
現場作答這 3 題
- 109-2-醫學一 Q86 蛋白質的降解可經由 ubiquitin-proteasome 的路徑,下列何者是…
- 111-1-醫學一 Q88 下列何種修飾可直接導致蛋白質被蛋白酶體(proteasome)辨識並分解?…
- 111-2-醫學一 Q85 依賴泛素(ubiquitin)之蛋白質降解途徑,對於調節細胞過程和消除有缺陷的蛋…