题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
泛素化是细胞内一种重要的信号修饰方式，被长期定义为蛋白质翻译后修饰，核心功能是调控蛋白定位、降解、代谢与信号传导等。
在经典途径中，泛素化发生在蛋白的赖氨酸（Lys）残基上，形成稳定的异肽键。在非经典途径中，也可发生在半胱氨酸（Cys）、丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）上，形成酯键，但仍只针对蛋白。
目前，在真实细胞和组织环境中，非蛋白质泛素化（如糖类、脂类、核酸等）是否真实存在，几乎完全未知。
2026年4月22日，澳大利亚WEHI研究所在"Nature"期刊上发表了一篇题为" Ubiquitination of glycogen and metabolites in cells and tissues "的研究论文。
这项研究推翻了50年来的科学认知，首次证实泛素化不仅能修饰蛋白质，还可直接修饰糖原、甘油、精胺等非蛋白质生物分子，这一发现彻底改写科学界对泛素化的传统认知。
图源：论文截图
在这项研究中，研究团队开发了一种名为NoPro-clipping的新型质谱技术，该技术结合了泛素剪切酶（Ub-clippase）和分选酶标记（sortase labelling），首次实现了对非蛋白质泛素化底物的高通量、高灵敏度检测，使得这一技术成为探索非蛋白泛素化的 “黄金工具”。
通过这一新技术，在小鼠肝脏、骨骼肌、心脏、脑等组织中，糖原泛素化普遍存在，其中肝脏含量最高。
进一步分析发现，当小鼠禁食6小时，肝脏糖原储备消耗近九成，但糖原泛素化水平反而上升8倍，而重新进食后，新生糖原无泛素化标记，需要约24小时才被泛素化标记。这表明，泛素化是生理条件下糖原降解的核心开关，禁食期间细胞一边消耗糖原，一边给它泛素化标记，将其送往溶酶体降解。
此外，研究团队还首次鉴定出泛素化甘油、泛素化精胺两种内源性小分子代谢物，证实非蛋白泛素化广泛存在于哺乳动物细胞与组织。
NoPro-clipping可检测非蛋白泛素化底物（图源：论文截图）
重要的是，在糖原贮积症模型细胞中，泛素化糖原水平异常升高，表明其可能与疾病机制密切相关。这提示，诱导糖原泛素化或可降低细胞内糖原储量，可能有助于治疗糖原贮积症、脂肪肝、糖尿病等代谢疾病。
研究指出，这项研究彻底颠覆了泛素化仅修饰蛋白的经典理论，更是一种广泛的生物分子修饰系统，NoPro-clipping技术的问世，是泛素生物学的里程碑式突破，为代谢疾病、神经退行性疾病的机制研究和药物开发开辟了新方向。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10548-x
助力医学研究高质量发展，推动医疗科技创新转化！
研究设计|课题申报|数据挖掘|统计分析
生信分析|选题指导|写作指导|评审指导
选刊投稿指导|研究项目指导|定制化培训
定制化研究设计|真实世界研究（RWS）实施
致力于生命科学和医学领域最前沿、最有趣的科研进展。
医诺维，一站式科研平台，助力医学科研成功转化。
转载、进群、宣传成果、课题组招聘、合作推广等，请添加小编，注明来意。
（请注明来意）
热门跟贴