泛素一蛋白酶体途径（ubiquitin-proteasomepathway）是细胞内一个重要的蛋白质降解调节系统。通过对底物蛋白的多聚泛素化并经蛋白酶体降解，可以影响或调节多种细胞活动，包括：基因转录、细胞周期调节、免疫反应、细胞受体功能及肿瘤生长、炎症过程等。该途径也是一种动态的蛋白质双向修饰调控系统，在体内由泛素连接酶系统（E1-E2-E3）对底物进行泛素化修饰，去泛素化酶（DUB）家族负责通过水解泛素羧基末端的酯键、肽键或异肽键，将泛素分子特异性的从链接有泛素的蛋白质或者前体蛋白水解下来，起到去泛素化的作用，对蛋白降解进行反向调节，从而影响蛋白质的功能。
在细胞内去泛素化酶的功能可大致分为以下几种
1)加工泛素前体,产生自由的泛素分子;(2)移除蛋白质上的泛素链,避免蛋白质被蛋白酶体降解,从而稳定蛋白质;(3)移除蛋白质上连接的非降解泛素化信号;(4)通过阻止泛素分子与底物蛋白质一起被降解,确保细胞内泛素分子的稳态;(5)参与细胞内游离泛素链的解体;(6)通过剪切泛素链,编辑泛素链的类型。
去泛素化酶与细胞周期调的关系
细胞周期进程涉及多层次多方面的调控,去泛素化酶作为参与蛋白质翻译后修饰的一类重要的水解酶,在细胞周期调控过程中发挥了重要的作用。去泛素化酶在不同的周期调控中发挥不同的生物学功能,如USP44在G2/M期以及USP39在G0/G1和G2/M期均能够促进细胞周期运行,而在M期则通过调控染色体的分离过程影响细胞周期进程;USP9X和USP1在S期主要参与DNA损伤修复过程影响细胞周期在S期的运行,而USP9X在G1/S期以及USP1在G2/M期则是通过其他途径促进细胞周期运行。
非酒精性脂肪肝（NAFLD）中的应用
研究人员发现肥胖小鼠的USP14蛋白表达显著增加。他们利用稳定表达和敲除USP14的细胞系，通过大规模蛋白质-蛋白质相互作用组学，定量蛋白质组学以及泛素化组学的联合运用，以及生物信息学的综合分析发现，甘油三酯合成关键酶——脂肪酸合成酶（FASN）是USP14的靶分子之一。研究发现肥胖小鼠USP14表达增高，可以使FASN泛素化水平降低，使FASN蛋白稳定性增高，使甘油三酯合成增加，最终造成NAFLD水平增高。
在肿瘤中的应用
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一些小分子抑制剂已经被开发出来，可以在不直接结合、共价结合或非共价结合的情况下广泛抑制USP7的去泛素化活性，从而诱导MDM2和MDMX的降解并稳定和激活p53。这些化合物在体内和体外都显示出了抗癌功效。直接抑制USP7与MDM2和MDMX的结合可能会被检验，以开发出更安全有效的癌症治疗抑制剂。
USP7在癌症中的作用和已知的相互作用伙伴的总结。橙色为USP7功能的主要已知过程和途径，绿色为这些功能对应的已知靶点的相互作用。
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