泛素化是指泛素在一系列酶的催化下對靶蛋白進行特異性修飾的過程，它被認為是蛋白質翻譯後修飾的一個重要途徑，在細胞凋亡、細胞週期調控、DNA損傷修復及膜轉運等細胞過程中發揮著重要作用。去泛素化酶（DUBs）能夠特異性地切斷在泛素C末端和靶蛋白之間形成的異肽鍵，使泛素脫離靶蛋白，使得靶蛋白被免於降解、重新定位或者活化等。USP7是去泛素化酶的一員，USP7的底物非常廣泛，且大多數為與腫瘤抑制、DNA修復或免疫應答等相關蛋白，如p53、PTEN和FOXO4等。

如圖，USP7主要包括三部分：①N-端TRAF結構域：直接與底物蛋白結合，如既可以與p53特異性結合，又可以與MDM2競爭性結合；②催化區域：包含兩個高度保守的組氨酸盒和半胱氨酸盒；泛素結合口袋位於此區域;③C-末端區域：含有5個連續的類泛素區(UBLs)，組成“2-1-2”形式的UBL單位，其中UBL-1/2、UBL-4/5分別形成雜二聚體。除此以外C-末端還包括19個殘基(CTP)，當CTP與催化區結合後，可促使泛素結合口袋的形成，從而將USP7從非活化狀態轉化為活化狀態，促進與泛素的結合。

USP7去泛素化過程如下圖所示：①首先USP7與底物發生特異性結合，其中UBL-4/5與催化區域結合後，促使變構域結合口袋形成，經過構象的轉變形成活化態後，激活USP7，半胱氨酸盒中的半胱氨酸被組氨酸盒的組氨酸奪去1個質子後發生去質子化；②去質子化的半胱氨酸的巰基親核進攻泛素第76位甘氨酸的羰基碳，發生乙酰化作用形成USP7-泛素中間體，導致異肽鍵斷裂；③USP7-泛素中間體經過去乙酰化水解，釋放USP7和泛素。

大量文獻證實，USP7在前列腺癌、結腸癌、肺癌、膀胱癌等癌細胞中存在過度表達的情況，且這種表達與腫瘤的發生直接相關。USP7能與p53泛素化鏈特異結合，通過去泛素化作用，使p53免於降解，從而穩定p53表達水平，達到抑制腫瘤的目的，但同時USP7還會與MDM2（E3連接酶）競爭性結合，抑制MDM2的降解而導致p53的泛素化，從而使其降解失活。目前,關於泛素類蛋白酶抑制劑的研究已成為腫瘤治療領域的熱點，USP7與表觀遺傳諸多蛋白的作用證明其是極具希望的抗腫瘤靶點。

2017年，基因泰克研究團隊藉助NMR技術表徵小分子與靶標蛋白間相互作用的特性，成功發現了多個新型骨架結構的小分子抑制劑，其研究結果發表在藥物化學期刊Journalof Medicinal Chemistry上。

NMR（核磁共振波譜技術）是唯一能在原子分辨率下觀察溶液中生物大分子的三維結構的方法。可得到在接近生理條件下蛋白質分子三維結構、蛋白—小分子複合物構象、小分子的質子化狀態、結合位點的位置和結構及動力學等方面的信息，在蛋白質—小分子相互作用的研究過程中有著廣泛的應用。

他們首先對已有的化合物庫包括各種結構片段進行了虛擬篩選，選出500個打分最高的片段利用飽和轉移差譜實驗（STD-NMR）進行驗證，證實只有12個化合物與靶標蛋白髮生了結合，最後又對它們做了生物學評價。這12個化合物按照結構可歸為兩類，其中化合物2-5結構上都包含有4-羥基苯基噁二唑環結構。有趣地是，從譜圖來看，化合物2與對照相比，其化學位移發生了較大的移動，這說明化合物2極有可能結合在了一個新的活性位點。