JACS | 泛素链的“搭积木”法：泛素链的模块化组装与原位构象与相互作用解析

背景：泛素化是真核细胞中重要且复杂的翻译后修饰，不同连接方式的泛素链具有独特的三维构象和分子识别模式，是研究泛素信号调控机制的关键。然而，天然酶促泛素化体系存在底物选择性、链型控制及产物异质性等限制，难以高效制备均一泛素链。研究目的：发展一种温和、高效且模块化的泛素链组装方法，以实现不同连接类型和长度的泛素链的精准构建，并结合核磁共振（NMR）和电子顺磁共振（EPR）技术解析其结构、动态行为及分子识别机制。结论：研究团队开发了酶控保护基辅助的级联生物偶联策略，利用硫醇交联试剂FPPN和“保护—偶联—去保护—再偶联”循环，成功构建了K6、K11、K27、K29、K33、K48、K63等多种连接类型及支链泛素链。NMR分析表明，化学连接的泛素链保留了天然异肽键连接体系的主要结构和动态特征。DEER技术进一步揭示，支链泛素链的构象状态受细胞环境、分子拥挤效应和结合蛋白等多重因素动态调节。该研究为泛素链的结构生物学研究和泛素信号机制的深入理解提供了重要技术平台。