拟素化酶和去拟素化酶在肺癌发生发展中的作用

蛋白质拟素化是一种类似于泛素化的翻译后修饰,由NEDD8活化酶E1(NAE)、NEDD8耦联酶E2(UBE2M或UBE2F)和NEDD8连接酶E3三种酶催化组成的级联反应。Cullin家族蛋白是拟素化修饰的生理性底物,Cullin的拟素化修饰激活Cullin-RING连接酶(CRLs),CRLs是最大一类E3泛素连接酶家族,介导了其中约20%蛋白质的泛素化降解来调节许多生物过程,包括细胞周期调控、DNA损伤修复、细胞生长、代谢、存活、自噬、迁移和免疫逃逸等。去拟素化过程则是通过特异性的去拟素化酶将拟素分子NEDD8从底物蛋白上水解并移除,释放至细胞中以维持拟素化的动态平衡。NEDD8和拟素化修饰的催化酶在多种癌症中高表达或活性上调,导致CRLs的过度激活,催化许多抑癌蛋白质的降解,从而促进肺癌细胞的增殖与存活以及肺肿瘤的发生发展。蛋白质拟素化修饰已被证实是有希望的癌症靶点。同样地,多种去拟素化酶在肺癌中高表达,其改变也与多种恶性肿瘤的发生发展密切相关,亦是潜在的肿瘤治疗重要靶点。本综述主要聚焦于拟素化及去拟素化通路在肺癌细胞中表达水平的改变,如何调节肺癌细胞的生长、存活和肺癌微环境和炎症免疫反应以及在肺癌发生发展中的作用。了解驱动癌症发生、发展和转移的关键分子机制,提出通过靶向拟素化和去拟素化修饰各重要组件来作为肺癌治疗手段,为临床肺癌的治疗提供新的思路。

肺动脉高压大鼠模型中PKM2 Neddylation修饰促进右心室纤维化的研究

目的探究PKM2拟素化(neddylation)修饰对肺动脉高压大鼠右心室纤维化的影响。方法将SD大鼠随机分为对照组、模型组和MLN4924组,HE染色法检测肺动脉,Masson染色检测右心室纤维化程度。提取大鼠原代心脏成纤维细胞,免疫荧光法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达,使用si-NC、si-PKM2、pcDNA3.1-PKM2转染原代心脏成纤维细胞后,蛋白质免疫印迹法检测PKM2及纤维化相关Ⅰ型胶原蛋白(Collagen Ⅰ)、Ⅲ型胶原蛋白(Collagen Ⅲ)、基质金属蛋白酶2(MMP2)、基质金属蛋白酶9(MMP9)等蛋白水平。蛋白质免疫共沉淀法检测PKM2 neddylation修饰。实时荧光定量PCR法检测大鼠心脏组织中PKM2的mRNA表达水平。蛋白质免疫印迹法检测PKM2蛋白质降解时间。结果HE染色结果显示,模型组肺小动脉(纤维层)和内膜(内转运蛋白)之间的距离显著加宽,中间层的厚度增加,Masson染色显示,与对照组相比,模型组显示更多的胶原沉积,纤维化更严重的。模型组的PKM2蛋白表达水平高于对照组,而mRNA水平无显著性差异。PKM2在大鼠肺动脉高压模型中右心室组织存在neddylation修饰。在心脏成纤维细胞中敲低Nedd8或用MLN4924抑制neddylation修饰可下调PKM2及纤维化相关蛋白Collagen Ⅰ、Collagen Ⅲ、MMP2、MMP9等蛋白水平,促进PKM2蛋白质降解速率[(3.03±0.23)~(11.97±0.66)h,t=-12.82,P<0.001],过表达Nedd8则提高PKM2蛋白表达。MLN4924组大鼠右心室纤维化程度及α-SMA蛋白表达水平低于模型组。结论在肺动脉高压大鼠模型中,neddylation修饰增强了PKM2的蛋白质稳定性进而促进右心室纤维化过程。

FUN14结构域蛋白2经Akt/Foxo3a信号通路和线粒体自噬拮抗血管紧张素Ⅱ诱导的内皮细胞衰老

目的FUN14结构域蛋白2(FUN14 domain containing 2,FUNDC2)是一种线粒体外膜蛋白,调控缺氧条件下血小板的寿命。血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,AngⅡ)是血管内皮细胞衰老的重要始动因子。本研究目标在于探讨FUNDC2对于人静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)线粒体自噬的作用和其下游可能的信号通路。方法带有GFP-LC3B标签的活细胞用Mito-Tracker染色以标记线粒体自噬。AngⅡ刺激细胞诱导细胞衰老,采用β-galactosidase染色显示细胞衰老。采用免疫沉淀和Western blot检测FUNDC2蛋白的拟素化修饰和Akt/foxo3a信号通路的活化情况。结果FUNDC2表达上调增加HUVECs细胞的线粒体自噬水平,并伴有Akt/foxo3a信号通路的活化。在此过程中FUNDC2发生由神经前体细胞表达的发育下调蛋白8(neuronal precursor cell-expressed developmentally down-regulated protein 8,NEDD8)介导的拟素化修饰,NEDD8的27位赖氨酸位点是其与FUNDC2结合必不可少的。AngⅡ可抑制FUNDC2介导的线粒体自噬,与内皮细胞衰老密切相关。结论FUNDC2发生拟素化修饰对于内皮细胞线粒体自噬非常关键。AngⅡ可能由于干扰FUNDC2介导的线粒体自噬从而诱导内皮细胞衰老。