泛素相关蛋白参与泛素-蛋白酶体系统（UPS），通过E1→E2→E3级联将泛素共价结合底物蛋白。K48多聚泛素链标记蛋白供蛋白酶体降解，K63链调控信号转导和DNA修复。去泛素化酶（DUB）负责逆向修饰。UPS异常与肿瘤和神经退行性疾病相关，蛋白酶体抑制剂硼替佐米和PROTAC/分子胶技术均利用该系统。
