去泛素化酶ABRO1对李斯特菌感染单核巨噬细胞IL-1β释放的影响及其机制

目的观察去泛素化酶Abraxas兄弟蛋白(ABRO1)对李斯特菌(LM)感染的小鼠单核巨噬细胞J774A.1白细胞介素(IL)-1β释放的影响,并探讨相关机制。方法培养J774A.1细胞,分别感染有李斯特菌溶血素O(LLO)的野生型LM菌株(野生型组)、敲除LLO的hly基因缺失(Δhly)LM菌株(基因缺失组)及Δhly株回补hly基因的LM菌株(回补株组),采用Western blotting法检测ABRO1蛋白,ELISA法检测细胞培养液上清中的IL-1β。将J774A.1细胞分为NI组(未感染LM菌株)、WT组(感染WT LM菌株)与Δhly组(感染Δhly LM菌株),各组分别转染NC si RNA、ABRO1 si RNA,采用ELISA法检测细胞培养液上清中的IL-1β,采用Western blotting法检测炎症小体相关分子Caspase-1、p20(Caspase-1活化形式)、IL-1β、p17。结果随着感染时间延长,野生型组、回补株组ABRO1表达、IL-1β水平逐渐增高,在感染120 min达到最高、均高于基因缺失组(P均<0.05);基因缺失组不同时点ABRO1表达、IL-1β水平无明显变化。WT组转染ABRO1 si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达低于转染NC si RNA的细胞(P均<0.05);WT组转染NC si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达高于NI组(P均<0.05);Δhly组转染NC si RNA的细胞培养液上清中IL-1β水平及p20、p17表达低于WT组(P均<0.05)。结论李斯特菌感染的J774A.1细胞中ABRO1表达增高,下调ABRO1表达后,J774A.1细胞中IL-1β释放减少;LLO可能通过激活炎症小体从而促进LM感染诱导的IL-1β释放。

去泛素化酶在肾细胞癌中的作用

肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是成人肾脏的原发性恶性肿瘤。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitinproteasome system,UPS)对控制蛋白质水平和调节生理病理过程至关重要。去泛素化酶(deubiquitinases,DUBs)是UPS的关键成分,特别是从靶蛋白中去除泛素链,通过严格调节正常生理学中泛素化和去泛素化之间的平衡,对蛋白质稳态和质量控制显示出至关重要的作用。越来越多的研究表明,功能异常的DUBs与RCC的进展和转移有关。根据底物的不同,一些DUB可能会抑制RCC,而另一些则促进。本文综述了RCC相关DUB的最新研究进展,描述了其分类、功能作用,总结了DUB在RCC中的作用和作用机制,并讨论了靶向DUBs用于癌症治疗。

去泛素化酶对TGF-β/Smads通路调控机制研究进展

去泛素化是指在蛋白质底物与泛素分子结合的复合物中去除泛素蛋白的一种重要翻译后修饰方式(post translational modifications,PTMs),可通过蛋白功能调节多种细胞生理功能;TGF-β/Smads通路可调控细胞增殖、凋亡、细胞周期、迁移、DNA修复参与炎症、胚胎发育、组织修复、调节免疫功能。文献报道,去泛素化酶可以调控TGF-β/Smads通路,但是具体作用机制尚不清楚。本文对不同去泛素化酶调控TGF-β/Smads通路具体作用机制进行综述。

去泛素化酶OTUB2通过诱导DDX54活性增加中性粒细胞外诱捕网的形成以及促进结直肠癌细胞活力和侵袭能力

目的探讨含OTU结构域的泛素醛结合蛋白2(OTUB2)影响RNA解螺旋酶54(DDX54)的活性及其对中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的形成和结直肠癌(CRC)细胞活力、侵袭的影响。方法分离CRC患者和健康对照组的外周血中性粒细胞,并使用佛波酯(PMA)或脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNaseⅠ)刺激中性粒细胞4 h;Western blot检测NETs标记物髓过氧化物酶(MPO)和瓜氨酸组蛋白H3(Cit-H3)的表达;干预SW480细胞中OTUB2或DDX54的表达并将其和中性粒细胞共培养,细胞分为如下组:对照组(不做任何处理),NETs组、vector组、OTUB2组、NETs+si-OTUB2组(SW480细胞、转染了vector、OTUB2过表达质粒和si-OTUB2的SW480细胞分别与PMA处理的中性粒细胞共培养),OTUB2+DNaseⅠ组(转染了OTUB2过表达质粒的SW480细胞与DNaseⅠ处理的中性粒细胞共培养),si-OTUB2组、OTUB2+si-NC组和OTUB2+si-DDX54组(转染了si-OTUB2、OTUB2过表达质粒和si-NC、OTUB2过表达质粒和si-DDX54的SW480细胞分别与中性粒细胞共培养)。ELISA检测SW480细胞上清液中MPO-DNA复合物相对表达量和Cit-H3的浓度;MTT和Transwell检测SW480细胞活力和侵袭能力;RNA测序筛选OTUB2调控的下游基因并使用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)、免疫共沉淀(co-IP)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)亲和纯化(GST-pull-down)、His-tag pull-down实验验证DDX54和OTUB2的相互作用。结果与健康对照相比,CRC患者外周血中NETs的形成增加。与对照组相比,NETs组CRC细胞活力和侵袭增加(P<0.05)。与vector组比较,OTUB2组MPO-DNA复合物相对表达量和Cit-H3的浓度增加,细胞活力和侵袭增加(P<0.05);而与OTUB2组比较,OTUB2+DNaseⅠ组MPO-DNA复合物相对表达量和Cit-H3的浓度减少,细胞活力和侵袭减少(P<0.05)。Co-IP实验、GST pull down实验和His-tag pull down实验表明OTUB2和DDX54之间存在相互作用。与OTUB2+si-NC组比较,OTUB2+si-DDX54组MPO-DNA复合物相对表达量和Cit-H3的浓度减少,细胞活力和侵袭减少(P<0.05)。结论去泛素化酶OTUB2可以通过上调DDX54的增加NETs的形成并促进CRC细胞活力和侵袭。

去泛素化酶USP20与胆固醇结石

胆固醇结石作为胆囊结石中发生率最高的一种结石,其形成机制可能与胆固醇代谢相关。泛素化是一种能够调控蛋白及蛋白底物,以及介导蛋白降解的蛋白修饰作用,对细胞具有重要的生理学作用,而去泛素化酶(DUBs)是一种去除泛素化以达到影响蛋白质功能的酶,目前泛素特异性蛋白酶20(USP20)作为一种去泛素化酶,可以通过对脂代谢关键限速酶起到去泛素化作用而影响血中胆固醇的含量。本文主要对胆固醇结石的形成、DUBs及泛素特异性蛋白酶(USPs)与疾病的关联进行综述,并探讨USP20对胆固醇的影响及其与胆固醇结石之间可能存在的关联。

泛素连接酶和去泛素化酶在帕金森病中的作用

中脑黑质多巴胺能神经元特异性损伤和α突触核蛋白聚集的分子机制是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)研究领域亟待解决的问题。蛋白质异常聚集很大程度上是由于泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)功能障碍引起的。蛋白质泛素化由一系列泛素化酶级联反应促进,并受去泛素化酶(deubiquitylases,DUBs)的反向调节。泛素化和去泛素化过程异常导致蛋白质异常聚集和包涵体形成,进而损伤神经元。近来研究报道,蛋白质的泛素化和去泛素化修饰在PD的发病机制中发挥重要作用。E3泛素连接酶促进蛋白质的泛素化,有利于α突触核蛋白的清除、促进多巴胺能神经元的存活、维持线粒体的功能等。DUBs可以去掉底物蛋白质的泛素化修饰,抑制α突触核蛋白的降解,调控线粒体的功能和神经元内铁的稳态。本文以E3泛素连接酶和DUBs为切入点,综述了蛋白质泛素化和去泛素化修饰参与多巴胺能神经元损伤机制的最新研究进展。

去泛素化酶在炎症性肠病中的研究进展

炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一种慢性胃肠道炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎,其发病机制尚不明确。蛋白质泛素化是重要的蛋白质翻译后修饰过程,可参与炎症相关信号通路的调节。靶向去泛素化酶的相关研究可阐明部分IBD信号通路机制。本文就去泛素化酶介导泛素化修饰在IBD中的作用机制研究进展作一综述。

去泛素化酶JOSD2通过调控DNA损伤修复影响非小细胞肺癌细胞对抗肿瘤药物的敏感性

目的:研究去泛素化酶含约瑟芬结构域2蛋白(JOSD2)对非小细胞肺癌(NSCLC)恶性进展的调控作用及其分子机制。方法:从基因表达数据库下载NSCLC转录组表达数据及临床资料,利用主成分分析、limma差异分析和基因表达量分析考察NSCLC中表达水平显著上调的去泛素化酶相关基因;利用KaplanMeier生存分析算法考察不同去泛素化酶对NSCLC患者总生存期的影响;利用基因本体论富集分析和基因集富集分析考察高表达JOSD2的患者中信号通路的变化情况;利用基因集变异分析和皮尔逊相关性分析考察JOSD2表达水平与DNA损伤反应(DDR)通路的相关性;利用蛋白质印迹法考察JOSD2和DNA损伤修复通路相关蛋白的表达水平;利用免疫荧光法考察JOSD2在细胞内亚定位的变化;利用磺酰罗丹明染色法考察敲低JOSD2对DNA损伤类药物的敏感性。结果:与癌旁组织比较,NSCLC组织中JOSD2的表达量显著上调(P<0.05),且与NSCLC患者的不良预后显著相关(P<0.05);与低表达JOSD2的组织比较,高表达JOSD2的NSCLC组织中DDR相关途径显著激活(均P<0.05),且JOSD2的表达水平与DDR相关途径激活程度呈显著正相关(均P<0.01);与对照组比较,过表达JOSD2显著促进NSCLC细胞系的DDR过程,此外,DNA损伤剂处理可显著提高JOSD2的细胞核定位,而敲低JOSD2显著增强NSCLC细胞对DNA损伤剂的敏感性(均P<0.05)。结论:JOSD2通过促进DNA损伤修复途径调控NSCLC的恶性进展,而敲低JOSD2可显著增强NSCLC细胞对DNA损伤剂的敏感性。

去泛素化酶USP10通过稳定Smurf1抑制TGF-β/BMP信号通路

目的 探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法 利用GEO2R和Metascape对Usp10+/+和Usp10-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析,使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子的表达情况;进一步利用免疫印迹检测该信号通路,并通过基因芯片和免疫组化分析候选分子的表达情况;使用免疫共沉淀(Co-IP)和GST-pull down实验验证USP10与候选分子的相互作用,通过泛素化实验明确USP10对底物分子的调控机制;利用免疫印迹检测细胞增殖、凋亡相关蛋白p21、Cleaved-caspase 3的表达情况,使用CCK-8和克隆形成实验分析USP10对细胞增殖的影响。结果 Usp10-/-新生小鼠肾组织中TGF-β/BMP通路激活,USP10在小鼠体内缺失后导致Smad泛素相关因子1 (Smurf1)蛋白质水平降低,Smad1/5蛋白质水平上调,却不影响它们的转录水平;机制上,USP10与Smurf1存在相互作用,并依赖其去泛素化酶活性去除Smurf1多聚泛素化。Usp10敲除后促进细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白p21表达上调,并抑制细胞的增殖能力。结论 USP10通过去泛素化并稳定Smurf1,抑制TGF-β/BMP信号通路,从而维持小鼠组织器官和细胞增殖稳态。

脑胶质瘤组织去泛素化酶USP9X表达水平与病人生存预后的关系

目的探讨脑胶质瘤组织去泛素化酶USP9X表达水平与病人生存预后的关系。方法选取2016年6月至2018年6月手术切除的108例脑胶质瘤组织标本和25例颅内减压术中切除的正常脑组织为对照,免疫组织化学染色法检测组织USP9X蛋白表达水平,根据染色强度评分和阳性细胞比例评分≥4分定为高表达。随访截止2023年5月,计算总体生存时间。结果108例胶质瘤中,WHO分级Ⅱ级38例,Ⅲ级46例,Ⅳ级24例。WHO分级Ⅳ级(79.17%)、Ⅲ级(58.69%)、Ⅱ级(39.47%)脑胶质瘤组织USP9X高表达率均明显高于正常脑组织(24.00%,P<0.05),并且WHO分级越高,USP9X高表达率越高(P<0.05)。随访期间,失访8例,死亡68例(高表达组51例,低表达组17例)。多因素Cox比例回归风险模型分析结果显示USP9X高表达是脑胶质瘤不良生存预后的独立危险因素(OR=2.173;95%CI 1.412~5.572;P<0.001),生存曲线分析显示USP9X高表达病人的中位总体生存期较低表达病人明显缩短(P<0.05)。结论脑胶质瘤组织USP9X呈高表达,与病人不良生存预后有关。

去泛素化酶USP35在癌症中的研究进展

USP家族是去泛素化酶中数量最多的家族,泛素特异性蛋白酶35(ubiquitin specific peptidase35,USP35)是USP家族成员。近年来的研究显示,USP35在癌症进展中发挥了关键作用,在肺癌、卵巢癌、前列腺癌、乳腺癌、皮肤黑色素瘤、结直肠癌、肾透明细胞癌等多种癌组织中有表达。本文就USP35作用机制、结构、以及近年来在癌症中的研究进展进行综述。

NL63冠状病毒木瓜样蛋白酶去泛素化酶活性和对宿主抗病毒天然免疫反应调节作用

引起人类呼吸道感染的冠状病毒已多达5种.冠状病毒与宿主相互作用决定了其致病性和免疫特性.冠状病毒感染后宿主会立即启动抗病毒天然免疫反应,而人类冠状病毒往往会编码特定蛋白逃逸或抑制宿主的天然免疫反应.NL63冠状病毒是一种新型人类冠状病毒,其非结构蛋白nsp3编码2个木瓜样蛋白酶(PLP)核心结构域PLP1和PLP2.前期研究发现,人类冠状病毒PLP2是一种病毒编码的去泛素化酶(DUB),但是对其DUB特性和功能还不清楚.研究发现,NL63冠状病毒PLP1和PLP2两个核心结构域中只有PLP2具有DUB活性,而且,PLP2的DUB活性对K48和K63连接的多聚泛素化修饰不表现明显特异性.同时,蛋白酶活性催化位点C1678和H1836突变后对其DUB活性有明显抑制作用,而蛋白酶活性催化位点D1849突变后对DUB活性无影响.其次,PLP2而非PLP1核心结构域能够明显抑制仙台病毒和重要信号蛋白(RIG-I、ERIS/STING/MITA)激活的干扰素表达,表明PLP2是一种冠状病毒编码的干扰素拮抗剂,而且PLP2的干扰素拮抗作用不完全依赖其蛋白酶活性.机制研究表明,PLP2能够与干扰素表达通路中的重要调节蛋白RIG-I和ERIS发生相互作用,通过对RIG-I和ERIS的去泛素化负调控宿主抗病毒天然免疫反应.此外,PLP2除利用DUB活性抑制干扰素表达外,很可能存在不依赖自身催化活性的其他组分共同抑制干扰素的产生.以上研究对阐明人类新发冠状病毒免疫和致病机理以及抗病毒药物研发具有重要参考价值。

去泛素化酶影响低氧诱导因子-1α泛素化过程的研究进展

低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)是一种具有氧依赖性的核转录调控因子。在缺氧条件下HIF-1α大量聚集于细胞浆,继而转入细胞核促进靶基因转录表达,增强肿瘤的增殖、侵袭和转移能力;常氧条件下,HIF-1α的合成与降解水平保持相对平衡,其降解主要通过泛素-蛋白酶体途径实现。大量研究已经证实,去泛素化酶不仅可以有效逆转HIF-1α的泛素化-蛋白酶体降解过程,也可以通过各种途径促进肿瘤的发生发展,本文就去泛素化酶影响HIF-1α泛素化过程的作用机制作一综述。

去泛素化酶在肝癌发生发展中的研究进展

泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是细胞内蛋白降解的重要调节系统。近年来的研究发现,去泛素化酶在肝癌中发挥重要作用。去泛素化酶可以逆转蛋白质泛素化降解过程,进而影响肿瘤的发生发展过程,包括凋亡和自噬、肿瘤的信号通路、细胞周期的调节和DNA损伤等。小分子抑制剂可以通过抑制去泛素化酶的功能起到抗肿瘤作用。本文对去泛素化酶在肝癌发生发展中的作用及特异性去泛素化酶小分子抑制剂进行综述,为寻找肝癌新的药物治疗靶点提供理论依据。

去泛素化酶与肿瘤

去泛素化是指由去泛素化酶介导的一种蛋白质泛素化的负向调节过程。迄今为止已确定的去泛素化酶有99种,根据其序列和结构的相似性可以分为6大家族,大部分属于半胱氨酸蛋白酶。去泛素化酶的活性直接影响细胞内多种蛋白的周转率、活性、再生以及定位。因此,去泛素化酶对细胞内环境自稳态的维持、蛋白的稳定或降解以及细胞内的信号转导通路起着极其重要的作用。研究表明,去泛素化酶的功能异常与包括肿瘤在内的多种疾病的发生密切相关,以其作为分子靶标,筛选新药物抑制肿瘤的生长已成为抗肿瘤药物开发的热点。

组蛋白H2A去泛素化酶MYSM1缺陷小鼠造血干细胞增殖加快且凋亡增加

目的研究组蛋白H2A去泛素化酶MYSM1缺陷(MYSM1-/-)小鼠骨髓造血干细胞(HSC)的静息状态、增殖与凋亡情况。方法分离MYSM1-/-小鼠和野生对照(MYSM1+/+)小鼠的骨髓细胞,利用免疫磁珠和流式细胞仪分选获得表面标志为lin-Sca-1+c-kit+的HSC。采用腹腔注射溴脱氧尿嘧啶核苷(Brd U)的方法检测HSC增殖与细胞周期、采用Hoechst 33342-派若宁(pyronin)Y双染色法检测静息态HSC的比例、采用异硫氰酸荧光素标记膜联素Ⅴ/7-氨基放线菌素D(annexinⅤ-FITC/7-AAD)双染色法检测HSC凋亡。比较MYSM1-/-小鼠和MYSM1+/+对照小鼠HSC数目、细胞周期、细胞增殖和细胞凋亡的变化情况。结果 MYSM1-/-小鼠的骨髓细胞、HSC总数与野生型小鼠相比明显降低;HSC的S期比例增加、增殖加快、静息期细胞减少但功能有缺陷的MYSM1-/-HSC凋亡率显著上升。结论 MYSM1对维持HSC的静息状态有非常重要的作用,其缺陷可引起静息态的HSC大量进入S期,异常增殖的HSC凋亡增加并最终引起HSC和骨髓细胞总数减少。

组蛋白泛素化、去泛素化以及与其他组蛋白修饰间的“串扰”

组蛋白泛素化、去泛素化是重要的组蛋白修饰方式,在基因转录调控、细胞周期及DNA损伤修复等过程中发挥着重要作用。组蛋白的泛素化及去泛素化修饰与组蛋白的其他共价修饰具有密切的联系,相互之间存在复杂的"串扰(crosstalk)"。组蛋白通过各种修饰之间的"串扰"形成精密的"组蛋白密码",精细地调控着细胞核内重要的DNA事件。本文主要概述了组蛋白泛素化、去泛素化以及它们与其他组蛋白修饰间的"串扰",揭示了组蛋白泛素化、去泛素化与其他组蛋白共价修饰的内在联系。

组蛋白H2A去泛素化酶MYSM1抑制骨髓来源树突状细胞的抗原提呈功能及炎性细胞因子的分泌

目的研究组蛋白H2A去泛素化酶Myb样SWIRM和MPN结构域1(MYSM1)对骨髓来源树突状细胞(BMDC)吞噬、抗原提呈、炎性细胞因子mRNA水平的影响。方法分离小鼠的骨髓细胞,在体外联合粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)和白细胞介素4(IL-4)诱导骨髓细胞分化为DC,利用小干涉RNA(siRNA)下调MYSM1的表达,采用免疫荧光微球实验检测BMDC的吞噬功能、流式细胞术检测BMDC的抗原提呈功能、实时定量PCR检测BMDC的IL-6、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的mRNA表达变化,探讨MYSM1下调后DC在固有免疫应答中的作用。结果下调MYSM1的表达后,BMDC的吞噬功能无显著变化,抗原提呈功能增强,IL-6、TNF-α的表达增强。结论 MYSM1在固有免疫应答中可以抑制BMDC的抗原提呈功能及炎性细胞因子分泌能力。