澳大利亚霍尔研究中心的研究人员领导了一项重大的国际合作，创建了首个权威图谱，涵盖了一类调控人体几乎所有细胞过程的酶。近日，这项研究发表于《细胞》，为E3连接酶建立了首个黄金标准参考，解决了该领域近二十年来存在的定义不一的问题。

图形摘要。图片来源：《细胞》

该图谱将使研究人员能够以前所未有的细节研究E3连接酶，为针对与这些酶相关的疾病（包括癌症、免疫紊乱和神经系统疾病）开发更有效的疗法铺平道路。

E3连接酶是控制几乎所有细胞过程中蛋白质命运和功能的酶。这些酶充当细胞的“看门人”，决定哪些蛋白质应该被激活、沉默或销毁。

它们通过将一个名为泛素的小分子附着到蛋白质上，为其打上“标签”，从而帮助细胞控制蛋白质的功能，以及它们是被修复、重新定位还是销毁。

这些控制系统中的错误有时会导致老旧或受损蛋白质的积累，进而引发多种疾病。

尽管与人类健康相关的研究已持续数十年，科学界对E3连接酶的定义仍存在分歧，这使得难以建立关于这些酶在健康和疾病中如何运作的统一认知。

新图谱被称为“人类E3组”，是一个具有里程碑意义的统一分类框架，改变了上述局面。

论文通讯作者、霍尔研究中心实验室负责人Rebecca Feltham博士表示，该图谱标志着自20世纪80年代E3连接酶被发现以来，该领域专家首次就人类E3连接酶家族的构成达成共识。

Feltham表示：“这是一个重大进展，此前该领域的信息分散在众多不同研究中，令人难以窥见全貌。缺乏统一的E3连接酶汇编，一直是人类生物学中最持久的盲点之一。我们现在拥有了该领域的黄金标准参考，将使得发现多种疾病的可能成为现实，这在以前是完全做不到的。”

在这项为期四年的研究中，霍尔研究中心的研究人员与全球科学家合作，整理了历史上被提出的1100多个E3基因，通过审查结构域特征、蛋白质结构域和相互作用数据，来评估支持每个候选基因的证据。其中，672个基因符合最高置信度标准。

此前对现有E3连接酶数量的估计差异很大，已发表的研究成果范围从大约300种到超过1000种不等。

Feltham说：“现在研究人员分析E3连接酶时，由于E3组的存在，他们的发现将更加准确且具有可比性。这将极大地拓宽该领域可探索的研究问题范围，并在未来多年内转变我们对该领域的理解。”

论文第一作者、霍尔研究中心博士后研究员蔡毅杰说：“E3连接酶处于快速扩张的治疗前沿领域的中心，正成为我们设计药物方式的核心。我们的研究系统地分析了整个E3连接酶家族的遗传和疾病关联数据，为特定疾病背景下的E3连接酶提供了更清晰的视图。”

“我们还绘制了E3连接酶在细胞内和人体各组织中的定位图谱，使研究人员更容易理解这些调控系统在疾病中如何失效，以及如何纠正它们。E3组提供的空前洞察力，将支持开发更精准的药物以直接靶向疾病机制。”蔡毅杰说。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.01.029