泛素连接酶 E3 Nedd4结构域家族对成骨细胞增殖成熟分化的调节

泛素蛋白酶体系统所介导的泛素化修饰在蛋白质的定位、代谢、调节和降解中都起着十分重要的作用,可以说泛素蛋白酶体降解系统是调控蛋白质动态平衡一个必不可少的过程［1］。这一系统中,泛素连接酶 E3作为关键酶,负责确定蛋白质泛素化的特异性,识别靶蛋白底物,并引发蛋白酶体降解蛋白质。所以,E3泛素连接酶是整个泛素化修饰过程的关键因子。在骨骼系统中,成骨细胞作为骨形成的主要功能细胞,其增殖、分化、成熟等各个阶段受到各种细胞因子、转录因子和信号通路的调控。神经前体细胞表达发育调控样蛋白4（Nedd4）是泛素连接酶 E3中具有 E6同源相关蛋白羧基端结构域（HECT 结构域）家族的重要组成部分［2］。此家族的多个成员能够通过泛素化作用调控与成骨细胞增殖分化凋亡相关的信号通路,如转化生长因子－β（TGF －β）和骨形态发生蛋白（BMP）、磷酸化的促分裂原活化蛋白激酶2（MEKK2）等经典通路。所以,泛素蛋白酶体系统也与成骨细胞的周期、增殖、凋亡、分化等活动密切相关。泛素化酶尤其是 Nedd4泛素连接酶 E3家族在其中的作用机制如能被阐明,对解释多种骨科疾病如骨质疏松的发生机制以及治疗靶点有重要意义。近年来,除了经典通路的调节以外,对Nedd4家族的研究也有了很多新的突破。本文就近年来关于泛素连接酶 E3 Nedd4家族调控成骨细胞增殖、分化、凋亡过程的最新研究进展综述如下。     

泛素化蛋白质的降解路径选择

泛素蛋白酶体系统（ubiquitin proteasome system，UPS）和自噬是细胞内蛋白质降解的两大主要机制，主要通过及时降解折叠、损伤和不需要的蛋白质来维持细胞内蛋白质稳定。在这两个系统中泛素化都是降解信号，但是泛素化蛋白质能够精确地被定位于其中一个路径去降解。细胞是如何调控泛素化蛋白质在这两个系统之间穿梭的，引起了众多学者的关注。泛素化链不同的类型和结构最初被认为在这一过程中发挥了关键作用，但是越来越多的研究表明，还存在其他因素影响泛素化蛋白质的降解路径选择，如泛素受体的寡聚形式、蛋白质的翻译后修饰、伴侣蛋白以及N端精氨酸修饰等。本文总结了UPS和自噬两个蛋白降解途径的具体机制，并重点对影响泛素化蛋白质降解路径选择的研究进展进行综述。     

Cull蛋白与肿瘤发生

细胞内各种功能蛋白如原癌蛋白、抑癌蛋白、周期索、细胞分裂周期蛋白、转录调节州子等动态地影响到细胞周期进程。这些细胞周期相关蛋白在细胞内水平的高低,受泛素一蛋白酶体降解途径的精细调控。该酶系催化蛋白质水解过程包含泛素活化酶（E1）、泛素轭合酶（E2）和泛素连接酶（E3）,其中E3能特异地识别底物蛋白,并使其泛素化。是泛素一蛋白酶体降解途径的关键酶。泛素连接酶为多亚基的蛋白质复合体,主要有两个家族,即HECT家族和RING家族,其中后者以Cullin蛋白作为模板装配耐成。     

泛素一蛋白酶体系统在血液肿瘤中的研究进展

泛素-蛋白酶体系统是真核细胞内重要的蛋白质质控系统,主要降解细胞内80%-90%泛素化的蛋白质,并调节炎症、细胞增生与分化、信号转导、细胞周期进程、转录调控、抗原提呈、免疫应答、细胞凋亡和DNA修复等各种细胞生物学功能。当泛素-蛋白酶体系统对靶蛋白的降解功能失常时,可以导致血液肿瘤的发生。研究泛素-蛋白酶体系统异常的特异性关键蛋白,将有可能发现血液系统肿瘤的新的诊断标志,为临床治疗提供新的分子靶点。     

泛素—蛋白酶体途径及其在宫颈癌中研究进展

人体组织细胞中存在多种蛋白降解途径，但目前研究最多的是：溶酶体途径（主要降解细胞吞入的胞外蛋白质）和泛素—蛋白酶体途径（ubiquitin-proteasome pathway，UUP）（降解细胞内泛素化的蛋白质）。UUP是Hershko等在70世纪末发现的一种高效蛋白质降解通路，主要负责真核细胞内蛋白的选择性降解。该通路通过蛋白酶体选择性降解细胞内泛素化的蛋白质，     

去泛素化酶OTULIN研究进展

泛素是一种进化上高度保守的具有76个氨基酸构成的蛋白,分子量为8.6 kDa.泛素化,即泛素/泛素链与蛋白质共价结合的过程,是真核生物蛋白质翻译后修饰的重要途径之一[1].目前发现,线性泛素链(Linear ubiquitin/Met1-linked ubiquitin chains/Met1-Ub)中泛素连接方式由泛素蛋白N末端的蛋氨酸Met1的氨基基团与另一泛素分子C末端甘氨酸分子首尾相连形成[2].     

蛋白质泛素化、去泛素化与肿瘤发生的关系

泛素-蛋白水解酶体途径（Ubiquitin proteasome pathway，UPP）是细胞质和核内蛋白ATP依赖性的非溶酶体降解途径，高效并高度选择性地进行细胞内蛋白转换，还参与某些重要蛋白质的编译后修饰和改造。因此，对维持细胞正常生理功能具有十分重要的意义。但随着对UPP研究的深入，发现蛋白泛素化调节是一个可逆的过程。细胞内同时还存在一些特异的去泛素化蛋白酶进行负向调节。     

Pellino1 SUMO修饰位点突变对TRAF6介导的NF⁃κB信号转导的影响

目的：研究Pellino1蛋白翻译后修饰——小泛素相关修饰物（small ubiquitin?related modifier,SUMO）修饰对肿瘤坏死因子受体相关分子?6（TNF receptor associated factor 6,TRAF6）介导的核因子κB（nuclear factor κB,NF?κB）信号转导的影响。方法：构建Pellino1 SUMO修饰位点突变的质粒,与TRAF6、泛素（ubiquitin,Ub）质粒共转染至HEK?293细胞中,荧光显微镜观察转染效率,免疫共沉淀的方法检测突变型Pellino1与TRAF6的相互结合作用;同时,检测Pellino1和TRAF6的泛素化修饰水平。采用脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）诱导炎症反应,分提胞浆胞核蛋白,Western blot检测核因子κB的抑制蛋白α（inhibitor of NF?κBα,IκBα）的磷酸化和NF?κB P65的核转位,分析Pellino1蛋白SUMO修饰突变对TRAF6介导的NF?κB信号通路的影响。结果：与野生型Pellino1相比,SUMO修饰突变型Pellino1不仅增加Pellino1的自身泛素化修饰水平,而且可增加其与TRAF6的相互结合作用,并增强TRAF6的泛素化修饰;LPS刺激可增加IκBα的磷酸化和NF?κB P65的核转位,转染使Pellino1 SUMO修饰突变高表达可明显增强LPS诱导的NF?κB信号激活。结论：Pellino1 SUMO修饰突变,可通过增加Pellino1的自身泛素化修饰及其与TRAF6的结合,增强TRAF6的泛素化,最终促进TRAF6介导的NF?κB信号通路的激活。     

Smad泛素化调节因子与组织修复及器官纤维化的研究进展

泛素（ubiquitin）因其在整个生物界广泛存在而得名.泛素依赖性的蛋白质降解系统通过降解缺陷无用的蛋白质和失活的各种细胞器,影响着机体的染色体结构与功能、遗传信息的复制与表达、细胞信号传导与调节等常见生命现象.转化生长因子β（transforming growth factor β）及TGF-β/Smad信号传导通路在组织修复及器官纤维化过程中起重要作用.TGF-β/Smad信号传导调节机制复杂,其中探讨TGF-β/Smad信号传导通路的终止机制是近年研究热点.随着泛素-蛋白水解酶复合体可阻断TGFβ/Smad信号分子作用的发现,一类特异性介导Smads泛素化降解的关键泛素酶-Smads泛素化调节因子（Smad ubiquitination regulatory factors,Smurfs）逐渐为学者所重视.本文对Smurfs与组织修复、纤维化过程中的生理及病理研究进展作如下综述.     

靶向表皮生长因子受体的泛素化修饰

表皮生长因子受体（EGFR）在细胞生长、发育和分化过程中发挥重要作用。EGFR高表达或异常激活,与包括非小细胞肺癌在内的多种肿瘤的进展和治疗耐药性有关。泛素化在EGFR蛋白翻译后修饰中扮演重要角色,参与EGFR磷酸化修饰过程。目前研究已报道多种泛素连接酶可参与EGFR的泛素化修饰,参与并调控EGFR内吞降解、药物耐药等多种病理生理机制。本文对近年发现的参与EGFR泛素化修饰的泛素连接酶及其相关机制作用进行了总结。     

蛋白翻译后修饰在糖尿病心肌病发病中的作用与机制

蛋白质修饰可分为:氨基酸修饰和基团结合;其中氨基酸修饰即为蛋白翻译后修饰(PostTranslational Modifications,PTMs),包括磷酸化、乙酰化、甲酰化、酰胺化、羟基化、硫酸化和法尼基化等修饰。糖尿病疾病状态下,常见的蛋白质PTMs为:组蛋白和非组蛋白翻译后修饰;PTMs形式包括:氧化、氮化、S-nitrosylation、糖基化(Glycosylation)、糖化(Glycation)、乙酰化、磷酸化、甲基化、泛素化、类泛素化等;磷酸化影响信号传导蛋白、细胞骨架蛋白以及转录因子等,在DCM心肌损伤中发挥重要作用。本文重点阐述活性氧/活性氮引起的修饰、蛋白质糖基化和糖化以及组蛋白修饰在DCM发病中的作用及机制。     

泛素-蛋白酶体系统及其参与造血调控的相关研究进展

泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)是目前已知最重要且有高度选择性、能量依赖性的细胞内非溶酶体途径降解蛋白质的系统,是机体调节细胞内蛋白水平与功能的一个重要机制.作为重要的造血调控因子,TGF-β家族诱导造血细胞的存活、增生、分化,能抑制白血病细胞的异常增殖.诱导白血病细胞分化.Smads是介导TGF-β家族上述功能的胞内关键信号分子,而泛素蛋白酶可调控Smads蛋白的活性,从而参与对机体造血功能的调控,本文仅对泛素-蛋白酶体系统所介导Smads活性调控参与造血的机制进行探讨.     

肿瘤抑制因子CYLD与泛素化及相关疾病研究进展

泛素化是泛素分子在一系列酶作用下,对靶蛋白进行特异性修饰的过程,维持细胞对受组成型调节和环境刺激产生的蛋白质水平.去泛素化则相反,将泛素分子在蛋白质上移除,对其进行负向调节.细胞内蛋白质泛素化和去泛素化调节的动态平衡参与多种细胞病理生理过程.肿瘤抑制因子Cylindromatosis （CYLD）是一种在体内广泛分布的去泛素酶,通过去泛素化信号分子,从而调控细胞内蛋白质泛素化和去泛素化的动态平衡.本文就近年来CYLD与泛素化及相关疾病的研究进展作一综述.     

泛素-蛋白酶体通路及其与胆道疾病相关性研究进展

泛素-蛋白酶体通路（UPP）是真核生物细胞质和细胞核内依赖于ATP、非溶酶体途径的蛋白质降解通路。UPP通路不仅能降解变性、异常或起短暂作用的蛋白质,而且能降解植物色素、转录因子、内膜蛋白和细胞周期蛋白等天然蛋白质,因而在转录水平调节、蛋白质降解、蛋白质稳定状态调节、程序性细胞死亡、     

泛素-蛋白酶体系统功能异常在神经退行性疾病中的作用

蛋白质降解调控着机体内几乎所有的生命活动,蛋白质在完成功能后,以及在合成、折叠、转运等过程中发生错误或损伤时都必须被降解和清除。人类细胞中主要存在两类蛋白质降解的途径,一是溶酶体降解途径,二是泛素-蛋白酶体降解系统（ ubiquitin-proteasome system , UPS ）。其中UPS是真核细胞内ATP依赖的蛋白降解系统,可高度选择并高效降解细胞内的蛋白质,不仅是一种降解陈旧或损坏蛋白质的重要机制,而且还参与调节细胞周期进程、基因转录调节、受体胞吞、抗原呈递、细胞增生与分化以及信号转导等细胞的各种生理过程［1］。 UPS在维持细胞稳态、调节细胞生存过程中起着关键作用, UPS的功能异常将会影响到多种疾病的发生过程,包括癌症和神经退行性疾病。本文重点阐述UPS功能异常在神经退行性疾病中的作用。     

LSD1与肿瘤转移的研究进展

表观遗传是一种不基于DNA序列差异的核酸遗传,其能对基因产生可逆化修饰而激活或阻断基因的转录与翻译,在肿瘤的发生、增殖、侵袭转移甚至耐药的过程中发挥重要作用。表观遗传学的发展改变了人们对基因组的认识,不仅基因的结构包含遗传信息,其修饰也可记载遗传信息。目前已知的表观遗传修饰主要包括：DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA（ Micro RNA）及核小体重塑等。在真核细胞中,组蛋白的化学修饰包括乙酰化（ acetylation ）、磷酸化（ phos-phorylation ）、甲基化（ methylation ）、泛素化（ ubiquitination ）、SUMO化（ small ubiquitin－related modifier ）、ADP－核糖基化（ ADP－ribosylation ）等。不同的修饰状态构成“组蛋白密码”［1］,改变局部染色质的结构,进而影响相关基因的转录。组蛋白的乙酰化、磷酸化及泛素化等已被证实为一个动态的可逆过程,但组蛋白的甲基化修饰曾经被认为是不可逆的。2004年第一个赖氨酸特异性去甲基化酶1（ lysine specific demethylase 1, LSD1）的发现,证明了组蛋白的甲基化修饰同其他组蛋白修饰一样存在可逆的去甲基化修饰状态,使组蛋白修饰是一个可逆的动态过程这一理论得以证实［2－4］。而另一方面,转移是肿瘤致命的主要因素,肿瘤转移给临床治疗肿瘤造成极大困难。肿瘤转移由肿瘤细胞本身及其周围环境决定,LSD1能在组蛋白修饰阶段调控基因的表达［5］,从而影响肿瘤细胞,在肿瘤的发生、发展及侵袭转移过程中起着重要作用。本文主要就LSD1与肿瘤转移的研究进展作一综述。     

蛋白酶体亚基对肝细胞癌发生发展的调控作用研究进展

蛋白酶体是真核细胞中负责降解细胞内短寿命蛋白、参与维持细胞内蛋白质稳态的重要细胞器。研究表明,在肝细胞癌（HCC）的发生发展进程中,蛋白酶体调节颗粒亚基可通过调节PTEN基因、P53、Bcl-2、Bcl-2相互作用的细胞死亡介体蛋白、周期蛋白依赖性激酶4、β型转化生长因子受体、E2F1、生长因子受体结合蛋白2等多种肿瘤相关蛋白以及相关的通路分子,例如信号转导及转录激活蛋白3、蛋白激酶B,诱使这些蛋白质功能失调,进而促进HCC的发生,癌细胞增殖、侵袭与转移。蛋白酶体核心颗粒亚基则更多参与HCC相关蛋白的降解,因此核心颗粒的抑制剂表现出良好的抗肿瘤效应。本文就当前蛋白酶体调节颗粒亚基和核心颗粒亚基在HCC发生发展过程中的调控作用及其机制进行综述。     

胸腺肽类药物对体外诱导ES细胞分化为T细胞的作用

【目的】研究目前临床常用的增强细胞免疫功能的胸腺肽，胸腺5肽和胸腺素α-1在小鼠胚胎干细胞向T淋巴细胞分化过程中的作用。【方法】借助小鼠胚胎干细胞（ESC）体外自然分化形成的类胚体（EB）中含有三胚层细胞的独特细胞环境，加入多种细胞因子和胸腺多肽，体外诱导小鼠ESC向T淋巴细胞分化。利用流式细胞仪检测在三种不同胸腺多肽的诱导下．不同时间点的小鼠ESC来源的细胞表面CD3分子的表达水平。并在相应时间点通过RT—PCR检测与T淋巴细胞发育密切相关的Notch信号分子的转录水平。【结果】在加入胸腺肽和胸腺素α1诱导的实验组，均有细胞表达CD3分子，CD3^＋细胞的百分比随诱导时间的增加而增多；而加入胸腺五肽的实验组无CD3^＋细胞出现。加入胸腺素α1和胸腺肽的实验组．有Notchl及其配体delta-like-1和delta—like-4的转录；而加入胸腺五肽的实验组的细胞无Notch1及其配体转录。【结论】胸腺素α1或胸腺肽可能通过影响Notchl信号途径支持ES细胞向T细胞分化，而胸腺五肽无此作用。     

胸腺肽类药物对体外诱导ES细胞分化为T细胞的作用

 【目的】研究目前临床常用的增强细胞免疫功能的胸腺肽，胸腺5肽和胸腺素α-1在小鼠胚胎干细胞向T淋巴细胞分化过程中的作用。【方法】借助小鼠胚胎干细胞（ESC）体外自然分化形成的类胚体（EB）中含有三胚层细胞的独特细胞环境，加入多种细胞因子和胸腺多肽，体外诱导小鼠ESC向T淋巴细胞分化。利用流式细胞仪检测在三种不同胸腺多肽的诱导下．不同时间点的小鼠ESC来源的细胞表面CD3分子的表达水平。并在相应时间点通过RT—PCR检测与T淋巴细胞发育密切相关的Notch信号分子的转录水平。【结果】在加入胸腺肽和胸腺素α1诱导的实验组，均有细胞表达CD3分子，CD3^＋细胞的百分比随诱导时间的增加而增多；而加入胸腺五肽的实验组无CD3^＋细胞出现。加入胸腺素α1和胸腺肽的实验组．有Notchl及其配体delta-like-1和delta—like-4的转录；而加入胸腺五肽的实验组的细胞无Notch1及其配体转录。【结论】胸腺素α1或胸腺肽可能通过影响Notchl信号途径支持ES细胞向T细胞分化，而胸腺五肽无此作用。     

胰岛β细胞转录因子FoxO1的研究进展

转录因子FoxO1是叉头家族O的亚族成员之一,是胰岛素/胰岛素样生长因子信号通路中的关键分子。FoxO1蛋白主要有磷酸化、乙酰化和泛素化3种不同形式的共价修饰,这3种修饰方式在调节FoxO1蛋白分子转录活性和信号转导过程中发挥着重要的作用。FoxO1在胰岛β细胞中表达丰富,与其生长增殖、凋亡、分化、应对氧化应激等密切相关。FoxO1作为胰岛β细胞中特异的转录因子,研究其在β细胞中的表达及作用,将为糖尿病的预防和诊治带来新的契机。