CUL3はE3ユビキチンリガーゼであり、酸化ストレスを引き起こす求電子物質や活性酸素に応答し、薬剤代謝酵素や抗酸化酵素の発現を制御するKEAP1-NRF2 (NFE2L2 )シグナルの活性制御に働く。非酸化ストレス条件下において、KEAP1-NRF2 シグナルの作用分子NRF2は、KEAP1およびCUL３と複合体を形成しプロテアソームにより分解されることで細胞内の量的調節を受けている。酸化ストレスを引き起こす求電子物質や活性酸素の存在下では、それら原因物質がKEAP1に結合することでKEAP1の構造変化が起き、複合体が形成されないため、NRF2は分解されず抗酸化応答配列(ARE)に結合し、解毒に働く制御下にある遺伝子の発現を誘導する。一方腫瘍においては、KEAP1およびCUL3の機能喪失型変異やNRF2の機能獲得型変異によってNRF2が恒常的に働く環境が作られ、抗腫瘍効果に活性酸素が関与する化学療法や放射線治療に対する治療抵抗性や酸化ストレス耐性を誘導していることが知られている。