通过一种基于共价活性的探针，揭示了USP15识别泛素的结构机制

《Communications Biology》：Structural insights into ubiquitin recognition by USP15 revealed through a covalent activity-based probe

　　

摘要

泛素特异性蛋白酶15（USP15）通过多种生物过程催化参与免疫反应和癌症的多种底物的去泛素化。然而，其泛素识别机制和构象转变机制仍不甚明了。在这里，我们报道了USP15催化结构域与泛素-丙炔胺共价结合后的2.3 ?晶体结构。该结构显示，泛素结合会诱导其从无活性关闭状态转变为活性开放状态，这一转变是由催化三联体的重新排列以及指状亚结构域向外摆动所驱动的。重要的是，我们发现了两个保守的结构特征——α8螺旋和α3-α4环——它们对于维持USP15与泛素结合的功能性结构至关重要。α8螺旋的缺失会破坏USP15的稳定性并使其催化活性丧失，而与癌症相关的P331S突变则会破坏α3-α4环的结构，减弱泛素结合能力并降低催化效率。这些此前研究较少涉及的结构元素对USP15及其同源物的酶活性和结构完整性至关重要，为选择性抑制去泛素酶提供了潜在靶点。