泛素连接酶LNX1促进外源PBK的泛素化和降解

 目的 研究LNX1对其相互作用蛋白PBK的泛素化和降解。方法 克隆、原核表达、纯化了一系列重组人LNX1截断体蛋白和LNX1全长蛋白;在体外泛素化体系中研究其对PBK的泛素化,哺乳动物细胞内研究其对外源PBK的泛素化和降解。结果 在体外泛素化体系中LNX1泛素化PBK,并研究了不同LNX1截断体对PBK泛素化的影响;发现在哺乳动物细胞内外源LNX1促进外源PBK的泛素化,进而导致其通过蛋白酶体降解。结论 研究发现了LNX1对外源PBK的泛素化和降解,为研究LNX1的生理功能提供了重要线索。     

蛋白质SUMO化和泛素化修饰的关系

泛素化和SUMO化是蛋白质翻译后修饰的重要方式,广泛参与调节蛋白质功能和细胞生命活动各个环节.多聚泛素化降解蛋白质,而SUMO化主要调节蛋白质的相互作用和定位等.在不同情况下,SUMO化和泛素化既可协同调节蛋白质功能,也可相互拮抗. 最近研究发现,某些底物的SUMO化能够激活体内一类新发现的SUMO依赖的泛素连接酶,启动泛素-蛋白酶体途径降解底物, 导致蛋白质SUMO化和泛素化的关系进一步精细化和复杂化.     

泛素-蛋白酶体途径及意义

泛素-蛋白酶体途径介导的蛋白降解是机体调节细胞内蛋白水平与功能的一个重要机制。负责执行这个调控过程的组成成分包括泛素及其启动酶系统和蛋白酶体系统。泛素启动酶系统负责活化泛素,并将其结合到待降解的蛋白上,形成靶蛋白多聚泛素链,即泛素化。蛋白酶体系统可以识别已泛素化的蛋白并将其降解。此外,细胞内还有另一类解离泛素链分子的去泛素化蛋白酶形成反向调节。泛素-蛋白酶体途径涉及许多细胞的生理过程,其调节异常与多种疾病的发生有关。     

泛素与自噬

泛素调节的蛋白质降解过程和细胞的自噬现象都是细胞自我调节的基本机制.其中,泛素可能作为一种普遍的识别信号参与了自噬过程;而自噬的诱导又能促进泛素化作用,从而增强对底物的降解.本文着重探讨这两者间的关系及可能存在的相互调节作用,并兼及两者共同涉及的细胞程序性死亡现象.     

泛素-蛋白酶体途径与EBV潜伏蛋白

泛素-蛋白酶体途径是真核细胞内重要的蛋白质调控系统,参与调节细胞周期进程、细胞增生与分化,以及信号传导等多种细胞生理过程,因此,细胞内蛋白泛素化降解是蛋白质重要的转录后修饰方式。EBV编码多种病毒蛋白,通过泛素．蛋白酶体途径调节病毒的潜伏,使病毒能在免疫活性较高的宿主体中存活。LMP1和LMP2A可能作为泛素．蛋白酶体途径的底物而受其调控,EBNA1则充当蛋白酶体降解过程中的阻滞剂。对它们在该途径中不同作用的深入了解将促使我们发展治疗EBV相关癌症的新策略。     

泛素-蛋白酶体系统与心血管疾病

泛素-蛋白酶体系统主要由泛素激活酶(E1)、泛素交联酶(E2)、泛素连接酶(E3)和26S蛋白酶体组成,是降解细胞内蛋白质的主要途径。泛素-蛋白酶体系统参与真核细胞许多生物学功能,如炎症、细胞增生、信号传导、转录调控、细胞凋亡等的调节。近年研究证实泛素-蛋白酶体系统在心血管疾病中具有重要的病理生理学意义,可调节动脉粥样硬化、缺血后再灌注损伤、家族性心肌病、心肌肥厚和心脏衰竭等重要疾病的发生和发展。本文拟就泛素-蛋白酶体系统的结构、功能、调节及在心血管疾病中的作用作一简述。     

泛素特异性加工酶2的研究进展

泛素特异性加工酶2(ubiquitin-specific protease 2,USP2)是一种重要的去泛素化酶,通过特异性识别靶蛋白,使靶蛋白去泛素化并阻碍其降解,以调控细胞内靶蛋白数量和活性,从而参与细胞功能的调节.USP2-45及USP2-69是USP2基因选择性剪接而形成的两种不同亚型,在不同组织、细胞和不同发育阶段均有表达,且与细胞周期调控,骨骼肌纵向生长、肌细胞分化、离子通道、生精作用及生物钟调控等关系密切.本文结合当前研究进展,系统阐述USP2的两种亚型的结构、分布及功能,为进一步研究USP2与疾病的关系打下理论基础.     

泛素-蛋白水解酶复合体通路对Smad通路的调节

Smad通路是转化生长因子-β(TGF-β)胞外信号自跨膜受体向核内传递的信号通路.Smads最终与靶基因启动子结合,完成TGF-β对核内基因转录的调控作用.泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)是参与众多细胞生理事件的重要蛋白水解途径.Smad通路的适时关闭是完成Smads正确转录调控功能的重要机制.近3年的最新研究发现了降解Smads及Smad通路调节蛋白的泛素连接酶新成员,如Smurf1、Smurf2、SCF/Roc1、SIAH1、UbcH5等,从而证明Smad通路的关闭和调节通过UPP实现.本文首次综述了UPP对Smad通路的调节机制.     

去泛素化酶的研究及其进展

泛素-蛋白酶体途径（ubiquitin—proteasome pathway）是细胞内一个重要的蛋白质降解调节系统。通过对底物蛋白的多聚泛素化并经蛋白酶体降解，可以影响或调节多种细胞活动，包括：基因转录、细胞周期调节、免疫反应、细胞受体功能及肿瘤生长、炎症过程等。该途径也是一个被严格调控的可逆过程，其中去泛素化酶的调节就是一个重要的环节。目前研究证实，细胞内广泛存在许多去泛素化酶（deubiquitinating enzymes，DUBs），主要分为以泛素羧基末端水解酶家族和泛素特异性加工酶家族为主的5种类型。     

幽门螺杆菌感染通过 MDM2 / P53 通路调控食管癌细胞凋亡的作用及机制

目的 研究幽门螺杆菌 (helicobacter pylori, Hp) 感染通过 MDM2 / P53 通路调控食管癌细胞凋 亡的作用及机制。 方法 收集手术切除的食管癌组织, 检测 Hp 感染情况及 MDM2、 P53 的表达水平。 培养 食管癌 TE-1 细胞株, 给予 Hp 感染、 生理盐水 (NS) 或泛素-蛋白酶体抑制剂 PS341 干预、 转染阴性对照 (NC) siRNA 或 MDM2 siRNA, 检测细胞活力、 凋亡率、 MDM2 及 P53 的表达水平、 P53 的泛素化水平。 结果 Hp 阳性的食管癌组织中 MDM2 的表达水平高于 Hp 阴性的食管癌组织、 P53 的表达水平低于 Hp 阴性 的食管癌组织 (P< 0. 05); Hp 组 TE-1 细胞的细胞活力、 MDM2 表达水平、 P53 泛素化水平高于对照组, 凋亡率、 P53 表达水平低于对照组; PS341 + Hp 组 TE-1 细胞的 P53 的表达水平高于 NS + Hp 组 (P< 0. 05); si-MDM2 + Hp 组 TE-1 细胞的细胞活力、 MDM2 的表达水平、 P53 的泛素化水平均低于 si-NC + Hp 组, 凋亡 率、 P53 的表达水平高于 si-NC + Hp 组 (P< 0. 05)。 结论 Hp 感染抑制食管癌细胞凋亡的作用与增加 MDM2 表达、 促进 P53 的泛素化降解有关。     

E3泛素连接酶在核转录共抑制因子SnoN蛋白降解中的作用

目前已知泛素-蛋白酶体途径是真核细胞内蛋白降解的主要途径,能选择性降解细胞内多种蛋白（如细胞周期蛋白、蛋白激酶、信号分子等）.其中,E3泛素连接酶因决定了靶蛋白底物的特异性,而成为该途径中起决定作用的关键酶[1].近年研究发现,核转录共抑制因子Ski相关活性蛋白N（SnoN）蛋白的泛素化降解在调控SnoN蛋白表达中起着重要作用[2].表现为多种水平多个环节上的调控,而且这种调控与肿瘤、发育障碍、中枢神经系统疾病、纤维化疾病等密切相关.本文拟对E3泛素连接酶介导SnoN蛋白泛素化的研究进展作一综述.     

泛素-蛋白酶体途径与受体胞吞

泛素 蛋白酶体途径 (ubiquitin proteasomepathway ,UPP)是真核细胞内重要的蛋白质调控系统 ,可高度选择性地降解细胞内蛋白质 ,参与调节各种细胞生理过程。泛素化可能作为调节受体内化的一种修饰而介导受体胞吞 (receptorendocytosis) ,2 6S蛋白酶体可能参与了内化后受体到溶酶体的转运     

蛋白质泛素化修饰及其在脓毒症中的研究进展

蛋白质在机体生命活动中扮演关键角色,其降解途径中,泛素-蛋白酶体途径(UPS)通过泛素化修饰调控蛋白降解,同时通过共价修饰底物蛋白参与细胞生理活动。去泛素化酶(DUBs)对蛋白质泛素化具有平衡作用,通过移除泛素化修饰来维持泛素化修饰的动态平衡,它们在脓毒症中发挥着关键作用,通过调控炎症因子的表达,影响机体的炎症反应。脓毒症是导致患者重症监护的主要疾病,涉及复杂炎症反应。蛋白质泛素化修饰参与脓毒症信号转导,影响核因子-κB(NF-κB)信号通路和NOD样受体蛋白3炎症小体(NLRP3)活化。这些调控机制影响细胞内炎症因子的释放,进而影响机体炎症反应的强度和时机。本文探讨了近年来与脓毒症相关关键蛋白的泛素化及去泛素化机制,以期为脓毒症的治疗提供新的靶点和策略。     

蛋白质泛素化降解途径

泛素系统(UPS)广泛存在于真核生物中，是精细的特异性的蛋白质降解系统。它由泛素、26S蛋白酶体、多种酶（如E1、E2、E3、去泛素酶）构成。在泛素系统中，泛素（Ubiquitin Ub）是一种序列保守的小分子蛋白，蛋白质与泛素结合后，被蛋白酶体以ATP依赖的方式降解。E1、E2酶分别称为泛素活化酶和泛素载体酶，使泛素通过Ub-腺苷酸中间产物形成E2-Ub巯基酯。泛素连接酶E3负责连接泛素和特异性的底物，这样泛素化的底物可以被26S蛋白酶体降解为若干肽段。泛素系统通过特异性的降解蛋白质，调节细胞分化、免疫反应，参与转录、离子通道、分泌的调控及神经元网络、细胞器的形成等等，泛素系统还与人类某些疾病有关。本文对泛素系统的成员、作用机制和功能的研究进展作了介绍。     

小泛素样修饰蛋白对α-突触核蛋白线粒体亚细胞定位及α-突触核蛋白经泛素系统降解的影响

目的 探讨α-突触核蛋白(α-synuclein)的小泛素样修饰蛋白1(small ubiquitin-like modifier1,SUMO-1)化修饰对α-synuclein蛋白亚细胞线粒体定位及α-synuelein蛋白经泛素系统降解的影响.方法 构建野生型、A53T突变型和缺失SUMO-1互作氨基酸的K96R突变型α-synuclein真核表达质粒.将野生型、A53T突变型和K96R突变型α-synuclein真核表达质粒分别转染HEK293细胞;在转染后48 h通过应用线粒体染色剂和激光共聚焦技术,观察野生型、A53T突变型及缺失SUMO-1修饰的α-synuclein蛋白的亚细胞线粒体定位和蛋白聚集情况.在转染后48 h应用anti-ubiquitin抗体进行Western印迹分析,明确野生型、A53T突变型及缺失SUMO-1修饰的α-synuclein蛋白泛素化程度有无差别.结果 将构建所得EGFP-α-synuclein-WT、EGFP-α-synuclein-A53T、EGFP-α-synuclein-K96R真核表达质粒经双酶切鉴定及DNA测序证实;激光共聚焦结果显示野生型、A53T突变型、K96R突变型α-synuclein蛋白均广泛分布于细胞质和细胞核中,以细胞质为主,野生型、A53T型细胞可见绿色荧光物质在胞质积聚,形成强荧光斑块,K96R型胞质内绿色荧光物质聚集少;野生型、A53T突变型、K96R突变型α-synuclein均与线粒体存在共定位,A53T突变型、K96R突变型α-synuclein在SUMO-1修饰或缺失的情况下对α-synuclein蛋白的线粒体亚细胞定位无明显影响.Western印迹结果显示转染缺失SUMO-1互作氨基酸的K96R突变型α-synuclein真核表达质粒组的细胞泛素蛋白的含量与转染空质粒组相比无明显变化,转染野生型、A53T突变型α-synuclein真核表达质粒组HEK293细胞中泛素蛋白的含量减少.结论 α-synuclein基因过度表达及致病突变A53T对α-synuclein蛋白的线粒体亚细胞定位无明显影响;SUMO-1修饰对α-synuclein蛋白的线粒体亚细胞定位也无明显影响;SUMO-1对a-αsynuclein基因过度表达及A53T突变型α-synuclein细胞内泛素化蛋白数量产生影响.     

泛素蛋白酶体通路对Smad通路的影响

泛素蛋白酶体通路（UPP）对蛋白稳定性的调控是调节细胞众多生理事件的重要机制,其介导的Smads降解对TGF-β/Smad通路起放大或减弱作用。由于Smad通路是将TGF-β超家族胞外信号传递到核内的主要通路,该通路的调控异常可能参与多种疾病的发生发展。     

泛素特异性蛋白酶在病毒感染中的作用

生物体内的泛素化水平通过泛素化酶(泛素激活酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3)和去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)来平衡。其中泛素特异性蛋白酶(ubiquitin-specific proteases, USPs)是去泛素化酶家族中最大的亚类, 也是细胞内蛋白质降解的重要参与者。USPs通过水解底物蛋白上的泛素分子从而影响或调节多种细胞活动, 包括:基因转录、细胞周期调控、免疫应答、细胞受体功能以及肿瘤生长、炎症过程等。文章对USPs家族部分成员在多种生命活动中的作用做了归纳和总结, 进一步为USPs在病毒感染中的研究提供参考。     

泛素羧基端水解酶L1在人类疾病发生发展中的调控作用

泛素-蛋白酶系统(ubiquitin proteasome system,UPS)在细胞分裂、细胞信号转导以及细胞程序死亡的过程中起到非常重要的作用.此系统主要是靠泛素化酶和去泛素化酶来实施对于目的蛋白的快速精确调控.其中,泛素羧基端水解酶L1 (ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1,UCH-L1)是去泛素化酶家族中的一个重要的分子,是由223个氨基酸组成的一类半胱氨酸水解酶,通过识另和裂解目标蛋白上羧基末端第76位甘氨酸,可把泛素分子从目标蛋白的多聚泛素化链上切割下来,阻止目标蛋白被UPS系统降解,从而对目标蛋白的降解代谢负向调控.由此而产生游离的泛素单体,则进一步循环参与下一个目标蛋白的泛素化代谢.UCH-L1是一个多功能的分子,除了去泛素化酶功能,还有稳定泛素单体,泛素连接酶及参与细胞骨架蛋白调控,细胞微管形成等多功能作用.     

泛素化在TRAF2介导的NF-κB信号通路中的作用

NF-κB(核因子κ增强子结合蛋白)是核转录因子家族成员,具有调节免疫、炎症和细胞存活的功能.它可被TRAF2(tumor necrosis factor receptor associated factor 2,肿瘤坏死因子受体相关因子2)等相关因子活化.TRAF2包含了N-端的环指结构域和C-端的高度保守结构域.它通过与肿瘤坏死因子受体超家族成员相互作用,介导了下游信号通路.而TRAF2的泛素化在过程中是关键的,鞘磷脂作为TRAF2的泛素化连接酶辅助因子,在TRAF2介导的NF-κB信号通路中发挥重要作用.     

SCF E3泛素化连接酶的研究进展

Skp1-Cullins-F-box蛋白复合物(SCF复合物)E3泛素化连接酶是最大的泛素化连接酶家族成员,该蛋白复合体可以促进多种蛋白通过泛素化降解,对细胞周期、DNA复制等多种生物过程具有重要的调节作用。SCF E3泛素化连接酶在人类肿瘤中的异常激活可以诱导细胞无限制的增殖和基因组的不稳定,因此,E3泛素化连接酶复合物成员可以作为抗肿瘤治疗的靶点。本文主要介绍SCF E3泛素化连接酶作为抗癌药物的靶点和新型肿瘤抑制剂MLN4924的抗肿瘤作用。