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泛素是一种小分子蛋白质，由76个氨基酸组成，大部分真核细胞都含有这种蛋白质。泛素能与细胞中需要降解的蛋白质结合，这个过程被称为蛋白质泛素化，其过程如图1所示。

泛素化蛋白被细胞内蛋白酶体识别，然后被水解。泛素蛋白最后一个氨基酸是甘氨酸，这个氨基酸的羧基与需降解蛋白质多肽链内部R基团上的氨基脱水缩合。泛素蛋白通过这种方式与需降解蛋白连接。两个泛素蛋白之间的连接方式与这种方式相似，泛素蛋白第48个氨基酸是赖氨酸，这个氨基酸R基上的氨基与另一个泛素蛋白最后一位的甘氨酸的羧基脱水缩合，如此形成需降解蛋白与多个泛素的复合体（图2为甘氨酸和赖氨酸的化学结构式）。

被四个以上泛素标记的蛋白质会被蛋白酶体识别。蛋白质会被蛋白酶体降解成短肽。降解过程中，泛素也被水解下来，形成单个泛素蛋白，再用于另一个蛋白质分子的泛素化。

面对环境变化，细胞需要调整内部的功能，蛋白质是细胞各种功能的执行者，因此改变蛋白质的组成是调整细胞功能的重要方式。这种改变发生的原因是新蛋白质合成和旧蛋白降解。随着细胞功能的变化，细胞中不需要的蛋白质被泛素化后降解。泛素就像需要拆除建筑上面涂上的“ ”一样，被泛素标记后，再被定向清除。