泛素是一种在所有真核生物中普遍表达的76个氨基酸（aa）蛋白。泛素高度保守，人和酵母泛素之间共享96%的aa序列同源性，人和小鼠泛素之间共享100%的aa序列同源性。在哺乳动物中，四个泛素基因编码两个泛素核糖体融合蛋白和两个多泛素蛋白。泛素前体经去氢酶裂解后得到相同的泛素单体，每个单体的预测分子量为8.6kda。泛素与靶蛋白的结合涉及泛素的C端甘氨酸残基和靶蛋白中的赖氨酸残基之间形成异肽键。这种结合过程，称为泛素化或泛素化，是一个多步骤的过程，需要三种酶：泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3）。泛素化被公认为一种靶向蛋白质降解的机制，因此泛素最初被命名为ATP依赖性蛋白水解因子1（APF-1）。除蛋白质降解外，泛素化还可介导多种生物过程，如信号转导、内吞和后内吞分选。