U—box家族的泛素連接酶E3是真核細胞蛋白質翻譯后質量控制所必需的。此類蛋白質的c端都包含一個大約70個氨基酸殘基的從酵母菌到人類具保守性的U—box結構域，U—box的三維結構類似于RING結構域家族泛素連接酶E3s的RING結構域，是此類型的泛素連接酶酶活性所必需的。U—box蛋白家族的泛素連接酶E3開始被認為是一個多聚泛素鏈的裝配因子E4，在與E1、E2和E3的共同作用下催化靶蛋白多聚泛素鏈的形成。
后來被證明是泛素連接酶E3的一種新的類型，而其促進多聚泛素鏈的裝配反應了特定泛素連接酶E3的酶活性。U-box家族的泛素連接酶E3的作用機制開始認為和Hect家族的作用機制類似：通過U—boxdomain與泛素結合酶E2相連，然后與泛素形成通過硫酯鍵結合的中間復合體，最后催化靶蛋白的多聚泛素化修飾。但是__此家族E3的U．box結構域內部沒有保守的Cys殘基，甚至此家族的有些成員在U．box結構域中根本不含任何Cys殘基。因此這種作用機制不成立。事實上此蛋白質家族是通過U．box結構域與泛素結合酶E2相互作用從而將泛素直接從泛素結合酶E2轉移到靶蛋白將其泛素化修飾。實驗發現所有哺乳動物類型的U．box蛋白都與分子伴侶或分子伴侶協作因子相互作用，例如：此家族的泛素連接酶CHIP可以與Hsc/Hsp70相互作用。說明U．box結構域E3s可能通過與分子伴侶發生作用來識別未折疊或錯誤折疊的蛋白質。U．box結構域E3s作為受體調節未折疊或錯誤折疊的蛋白質降解，從而對蛋白質的質量控制起著重要作用。