分享一篇发表在Nat. Commun.上的文章，题目为“Selective ubiquitination of drug-like small molecules by the ubiquitin ligase HUWE1”，通讯作者是来自德国马克斯·普朗克研究所的Sonja Lorenz教授，她的团队研究方向聚焦于泛素信号传导特异性。这篇文章中，作者报道了泛素连接酶HUWE1可以选择性泛素化药物小分子。

作者的发现起源于对泛素E3连接酶HUWE1的HECT结构域抑制剂BI8622和BI8626的抑制机制研究。作者利用带有荧光的泛素示踪剂对溶液中的体外多次周转泛素化反应进行了监测，发现BI8622和BI8626可以剂量依赖性地抑制泛素化过程。然而，单次周转实验表明，这两种抑制剂不会阻碍泛素从E2转移到E3，说明抑制作用发生在E3连接酶与泛素形成硫酯中间体后的第二步反应。

于是作者合成了多种衍生物以研究抑制剂的构效关系，发现改变伯胺基结构会导致抑制效果的丧失。因此作者猜测抑制剂化合物可能在伯胺基上发生泛素化，从而发挥抑制功能。作者通过串联质谱分析，鉴定到与抑制剂化合物连接的泛素C端肽段，证明抑制剂上发生了泛素化修饰。

随后，作者利用尺寸排阻色谱监测小分子-泛素偶联物，证明抑制剂的泛素化依赖于其伯胺基、泛素C端二甘氨酸基序以及E1/E2/E3酶促级联反应，并且表明小分子抑制剂通过与蛋白质底物竞争E3连接酶的方式发挥抑制功能。

进一步实验表明，全长HUWE1也可以催化抑制剂化合物的泛素化。在细胞环境中也会发生抑制剂BI8626的泛素化，并且其泛素化不特异性依赖于HUWE1，而是可以广泛扰乱蛋白质泛素化过程。

总的来说，这篇文章报道了HUWE1抑制剂可以在其伯胺基上发生泛素化修饰，从而发挥抑制功能。

本文作者：LCX

责任编辑：LZ

DOI：10.1038/s41467-025-63442-x

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-63442-x