2024年7月17日，加州大学圣地亚哥分校等机构的研究人员在Nature发表了题为A eukaryotic-like ubiquitination system in bacterial antiviral defence的文章。
泛素化途径在蛋白质稳态、信号传导和先天免疫中发挥着至关重要的作用。在这些途径中，由 E1、E2 和 E3 蛋白组成的酶级联将泛素或泛素样蛋白（Ubl）与靶蛋白赖氨酸残基结合。细菌编码参与硫代谢的 E1 和 Ubl 蛋白的远古近亲，但这些蛋白并不介导 Ubl 与靶蛋白的结合，因此细菌是否能进行类似泛素化的蛋白结合还存在疑问。
该研究证明了一个与噬菌体防御岛相关的细菌操作子编码了一个完整的泛素化途径。细菌 E1-E2-Ubl 复合物的两个结构显示出与真核生物泛素化机制惊人的结构相似性。细菌 E1 具有一个氨基末端的非活性腺苷酸化结构域和一个羧基末端的活性腺苷酸化结构域，该结构域具有一个包含催化半胱氨酸的可移动 α-helical 插入（CYS 结构域）。其中一个结构显示了细菌 Ubl C 末端处于腺苷化的反应前状态，第二个结构模拟了 E1 到 E2 的转酯化状态，E1 的 CYS 结构域与结合的 E2 相邻。研究人员发现，同一途径中的去泛素化酶对细菌的 Ubl 进行了预处理，使其 C 端甘氨酸暴露出来，以便进行腺苷化。最后，研究人员发现细菌的 E1 和 E2 相互合作，将 Ubl 连接到目标蛋白的赖氨酸残基上。这些数据共同揭示了细菌拥有真正的泛素化系统，其机制和结构与真核生物泛素化途径非常相似，这表明这些途径首先出现在细菌中。
