泛素蛋白是一种存在于所有真核生物(大部分真核细胞)中的小蛋白。 泛素76个胺基酸组成，分子量大约8500道尔顿。它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质，使其被26S蛋白酶体降解。26S蛋白酶体上调节亚基上的一些受体可以识别K48和K11位连线的多聚泛素化蛋白，20S核心亚基在ATPase供能下水解底物。
泛素蛋白也可以标记跨膜蛋白，参与蛋白质的膜泡运输。非典型泛素链在细胞信号传导，内吞，以及DNA损伤修复，调控NF-kB通路中起着重要作用。它在真核生物中具有高度保留性，人类和酵母的泛素有96%的相似性。催化的一系列反应的发生，整个过程被称为泛素化信号通路。