소포체(ER, endoplasmic reticulum)는 분비성 및 막관통 단백질의 생합성, 접힘(folding), 안정화(stabilization), 성숙(maturation), 그리고 수송(trafficking)에 핵심적인 역할을 수행하는 상호 연결된 세포소기관이다. 소포체는 가장 큰 세포소기관이며 생명의 거의 모든 양상을 결정적으로 조절한다. 따라서 소포체에서는 샤페론과 단백질 접힘 촉진 인자를 포함한 막대한 자원 투자가 적절한 단백질 성숙과 최종 목적지로의 전달을 위해 전념된다. 그러나 단백질의 접힘과 조립은 상당히 오류를 유발하기 쉽고, 그 결과 잘못 접힌 단백질이 생성된다. 특히, 단백질 항상성(proteostasis)이라 불리는 단백질 항상성은 잘못 접힌 단백질의 유입과 그에 따른 단백질 응집체의 형성에 의해 지속적으로 위협을 받는다. 단백질 항상성을 유지하기 위해 소포체는 말단 단계에서 잘못 접힌 단백질을 선별하여, 기질을 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(UPS, ubiquitin-proteasome system)으로 전달하거나 리소좀(lysosome)으로 전달함으로써 제거하는데, 이를 각각 소포체 관련 분해(ERAD, ER-associated degradation) 또는 소포체 파지(ER-phagy)라고 한다. ERAD는 단백질 품질 관리(protein quality control)를 통해 잘못 접힌 또는 조립되지 않은 단백질을 제거할 뿐 아니라, 단백질 수량 조절(protein quantity control)을 통해 올바르게 접힌 단백질을 미세 조정하기도 한다. 흥미롭게도, E3 유비퀴틴 리가아제(E3 ubiquitin ligases)의 다양성과 독특한 특성이 ERAD 동안 유비퀴틴화의 효율, 복잡성, 그리고 특이성을 결정한다. ER-phagy는 핵심 자가포식(autophagy) 기구를 활용하여 ERAD에 저항성을 지닌 잘못 접힌 단백질을 제거한다. 여기에서는 유비퀴틴화 기구뿐만 아니라 E3 유비퀴틴 리가아제의 촉매 메커니즘을 개념적으로 개괄한다. 또한 소포체 내 두 가지 감시자 경로인 ERAD와 ER-phagy에 관여하는 E3 유비퀴틴 리가아제의 기전적 통찰을 논의한다. 마지막으로, ERAD와 ER-phagy가 단백질 품질 관리뿐 아니라 단백질 수량 조절까지 수행함으로써 단백질 항상성(proteostasis)과 그에 따른 생체의 항상성을 보장하는 분자적 기전을 제시한다.

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