无齿E3泛素蛋白连接酶同源物在恶性肿瘤中的研究进展

无齿E3泛素蛋白连接酶同源物(DTL)是E3泛素连接酶中重要的底物适配器,主要通过介导染色质许可和DNA复制因子1(CDT1)、SET结构域赖氨酸甲基转移酶8(SET8)和p21参与蛋白质的泛素化和降解,并调控细胞周期和基因组的稳定性。目前的研究发现,DTL在多种恶性肿瘤的发生发展中发挥重要作用,如乳腺癌、肝细胞癌和宫颈癌等,且与患者预后具有显著相关性。本文就DTL的基本功能及在乳腺癌、肝细胞癌、宫颈癌和恶性黑色素瘤中的研究进展进行综述。

无齿E3泛素蛋白连接酶同源物在食管鳞状细胞癌中的表达及与预后的关系

目的探讨无齿E3泛素蛋白连接酶同源物(DTL)在食管鳞状细胞癌(ESCC)中的表达及与预后的关系。方法收集TIMER2数据库资料,分析DTL在食管癌组织中的mRNA表达水平。采用免疫组化染色法检测95例ESCC组织和癌旁正常组织中DTL的蛋白表达情况,分析DTL表达情况与ESCC患者临床特征的关系,并分析ESCC患者预后的影响因素。结果TIMER2数据库分析结果显示,食管癌组织中DTL mRNA表达水平高于正常食管组织,差异有统计学意义(P﹤0.05)。ESCC组织中DTL阳性表达率为56.8%(54/95),明显高于癌旁正常组织的35.8%(34/95),差异有统计学意义(P﹤0.01)。不同病灶数目及组织学分级ESCC患者的ESCC组织中DTL表达情况比较,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。DTL阳性表达的ESCC患者总生存期明显短于DTL阴性表达患者,差异有统计学意义(P﹤0.01)。多因素分析结果显示,DTL阳性表达是ESCC患者预后的独立危险因素(P﹤0.01)。结论DTL在ESCC中高表达,且与ESCC的发生发展密切相关,可能是ESCC潜在的预后分子标志物。

依托咪酯通过下调含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2表达抑制非小细胞肺癌A549细胞增殖并诱导其凋亡的实验研究

目的探讨依托咪酯(ETO)对非小细胞肺癌(NSCLC)A549细胞增殖和凋亡的影响及含WW结构域的E3泛素蛋白连接酶2(WWP2)在其中发挥的作用机制。方法分别采用0、1、2和3 mg/L的ETO处理人正常肺上皮细胞系BESA-2B和人NSCLC细胞系A549,细胞计数试剂盒法检测细胞活力;将A549细胞随机分为对照组、ETO(3 mg/L)组、ETO+NC组和ETO+WWP2-OE组,后2组分别于ETO处理后转染空载体pcDNA3.1-NC或WWP2过表达载体pcDNA3.1-WWP2,集落形成试验检测细胞增殖能力;TUNEL染色检测细胞凋亡;实时荧光定量聚合酶链反应法检测各组细胞中WWP2的mRNA表达;STITCH数据库选择与ETO直接相互作用的蛋白质;蛋白质印迹法检测各组细胞中WWP2、增殖、凋亡和磷酸酶与张力蛋白同源物(PTEN)/磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)通路相关蛋白表达。结果ETO以剂量依赖性方式显著降低A549细胞活力(F=147.923,P<0.001);而对正常肺上皮BESA-2B细胞活力无影响(F=1.427,P=0.126)。不同浓度(0、1、2、3 mg/L)ETO处理A549细胞后,集落形成数量逐渐减少[0、1、2、3 mg/L ETO组分别为(898±38)、(785±48)、(635±36)、(388±20)个],细胞凋亡率逐渐升高[0、1、2、3 mg/L ETO组分别为(2.23±0.65)%、(7.63±0.35)%、(13.24±0.47)%、(18.93±0.36)%],呈剂量依赖性(F=218.732、352.786,均P<0.001)。STITCH数据库预测ETO可通过上调WWP2蛋白表达和下调PTEN蛋白表达与WWP2和PTEN相互作用。与对照组相比,ETO组细胞中WWP2的mRNA和蛋白表达降低,集落形成数量减少,细胞凋亡率升高,增殖细胞核抗原(PCNA)、细胞增殖抗原Ki67、B淋巴细胞瘤基因2(Bcl-2)和PTEN蛋白表达降低,Bcl-2相关X蛋白(Bax)和含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved caspase-3)蛋白表达升高,磷酸化PI3K(p-PI3K)/PI3K和磷酸化Akt(p-Akt)/Akt比值降低(均P<0.01);与ETO+NC组比较,ETO+WWP2-OE组细胞中WWP2的mRNA和蛋白表达升高,集落形成数量增多,细胞凋亡率降低,PCNA、Ki67、Bcl-2和PTEN蛋白表达增多,Bax和Cleaved caspase-3蛋白表达减少,p-PI3K/PI3K和p-Akt/Akt比值升高(均P<0.01)。结论ETO可抑制A549细胞增殖并促进细胞凋亡,其作用机制可能与调控WWP2的下调和PTEN/PI3K/Akt通路的激活有关。

基于PINK1/Parkin通路探讨丹红注射液对冠心病大鼠心肌线粒体损伤的保护作用及机制

目的:探讨丹红注射液(DHI)对冠心病(CHD)大鼠心肌线粒体的保护作用,以及其对同源性磷酸酶张力蛋白诱导激酶1(PINK1)/E3泛素连接酶(Parkin)信号通路的调控机制。方法:采用高脂饲料、自由饮水持续喂养大鼠8周构建大鼠CHD模型,以丹红注射液低(DHI-L)、丹红注射液高(DHI-H)剂量进行干预,以过表达PINK1的pcDNA3.1-PINK1(pc)进行功能挽救实验;电镜检测各组大鼠心肌组织中完整线粒体的比例;脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记试剂盒(TUNEL)检测大鼠心肌组织的细胞凋亡;超氧化物阴离子二氢乙啶(DHE)检测大鼠心肌组织中活性氧(ROS)的含量;实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)仪检测各组大鼠心肌组织中PINK1、Parkin、线粒体融合蛋白2(MNF2)、线粒体分裂基因动态相关蛋白1(DRP1)、B细胞淋巴瘤-2相互作用蛋白1(Beclin1)、自噬相关基因5(ATG5),微管相关蛋白1轻链3(LC-3)的mRNA表达;蛋白免疫印迹法(Western Blot)实验检测大鼠心肌组织中PINK1、Parkin、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和Bcl-2相关X蛋白(Bax)表达。结果:与CHD模型大鼠比较,DHI-L、DHI-H能明显升高CHD大鼠心肌组织中完整线粒体的比例,抑制心肌细胞凋亡,下调心肌组织ROS含量,降低心肌组织PINK1、Parkin、DRP1、Beclin1、ATG5和LC-3的mRNA表达,升高心肌组织中MNF2的mRNA表达;下调PINK1、Parkin和Bax表达,上调心肌组织中Bcl-2表达;pcDNA3.1-PINK1可部分逆转DHI对心肌线粒体的保护作用,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:丹红注射液能明显抑制CHD大鼠心肌组织的氧化应激,降低心肌线粒体的自噬水平,下调心肌组织中的细胞的凋亡率,改善实验动物的心功能,这可能与抑制PINK1/Parkin信号的传导有关。

氟暴露对大鼠肾脏损伤及SIRT3-FOXO3a-PINK1/PARKIN通路的影响

目的探讨氟暴露对大鼠肾脏损伤及沉默信息调节因子3(SIRT3)-叉头蛋白O3a(FOXO3a)-张力蛋白同源物诱导的假定激酶1(PINK1)/E3泛素连接酶(PARKIN)通路的影响。方法选取4周龄SD大鼠(清洁级,体质量100~150 g)24只,按随机数字表法分为3组:对照组、低氟组、高氟组,每组8只(雌雄各半)。对照组自由饮用自来水(氟离子浓度<0.5 mg/L),低、高氟组分别自由饮用自来水和氟化钠配制的溶液(氟离子浓度分别为5.0、50.0 mg/L),周期为180 d。实验结束后,观察并记录大鼠氟斑牙形成情况,采集大鼠股骨、尿液、血液,检测骨氟、尿氟、血氟含量,并检测肾脏功能相关指标(血清尿酸、肌酐、尿素氮含量);光镜下观察苏木素-伊红(HE)染色肾组织形态学变化;实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法和蛋白质印迹法分别检测肾脏SIRT3、FOXO3a、PINK1、PARKIN、微管相关蛋白1轻链3(LC3)、自噬受体蛋白(P62)mRNA和蛋白表达水平。结果低、高氟组大鼠分别有7、1只检出Ⅰ度氟斑牙,0、7只检出Ⅱ度氟斑牙。与对照组比较,低、高氟组大鼠骨氟(μg/g:1.18±0.06、2.16±0.07比0.52±0.05)、尿氟(mg/L:4.43±0.11、7.46±0.09比2.58±0.14)、血氟含量(μg/ml:0.77±0.06、1.68±0.10比0.52±0.08),血清尿酸(μg/ml:61.01±4.17、103.92±5.43比28.68±2.91)、肌酐(μg/ml:74.82±9.61、132.05±5.35比22.38±4.11)、尿素氮含量(μg/ml:13.36±1.27、14.55±0.34比0.29±0.07)均较高(均P<0.05)。光镜下,对照组肾组织表现为肾小管和肾小球细胞排列紧密且整齐,细胞形态规则,轮廓完整清晰;低氟组与对照组相似,未见明显异常;高氟组可见肾小球结构异常,出现萎缩现象,部分区域肾小管表现为上皮细胞水肿和细胞间界限不清。qRT-PCR检测结果显示,与对照组比较,低、高氟组SIRT3(0.82±0.03、0.58±0.02比1.00±0.08)和P62 mRNA表达水平(0.75±0.07、0.28±0.09比1.00±0.07)均较低(均P<0.05);FOXO3a(1.35±0.04、3.01±0.23比1.00±0.08),PINK1(1.58±0.09、3.28±0.09比1.00±0.07),PARKIN(1.51±0.04、1.67±0.10比1.00±0.05)和LC3 mRNA表达水平(1.74±0.07、2.38±0.18比1.00±0.08)均较高(均P<0.05)。蛋白质印迹法检测结果显示,与对照组比较,低、高氟组SIRT3(0.91±0.01、0.55±0.03比1.00±0.01)和P62蛋白表达水平(0.94±0.27、0.66±0.38比1.00±0.19)均较低(均P<0.05);FOXO3a(1.14±0.03、1.22±0.05比1.00±0.02),PINK1(1.46±0.03、1.56±0.03比1.00±0.05),PARKIN(1.98±0.02、2.33±0.11比1.00±0.06)和LC3蛋白表达水平(4.10±0.58、4.93±0.33比1.00±0.13)均较高(均P<0.05)。结论氟暴露可致大鼠肾组织损伤,SIRT3、P62表达水平下调,FOXO3a、PINK1、PARKIN及LC3表达水平上调。

热休克同源蛋白70羧基端作用蛋白的功能及其与神经退行性疾病的关系

神经退行性疾病是一组病因不明的慢性进行性神经损害。蛋白质的错误折叠和聚集是这类疾病共同的病理特征。热休克同源蛋白70羧基端作用蛋白（carboxyl—terminus of Hsc70 interacting protein，CHIP）具有双重功能，一方面可作为热休克蛋白的辅助因子，通过氨基端的34肽重复序列结构域与Hsp90和Hsc／HspT0相互作用，调节热休克蛋白介导的蛋白质异常折叠，同时又可作为E3泛素连接酶，通过羧基端的U—box结构域参与泛素一蛋白酶体系统（ubiqutin-proteasome system，UPS）介导的蛋白质降解过程。CHIP在分子伴侣系统和UPS的交互作用中扮演重要角色，对维持细胞内蛋白质稳态具有重要的作用。本文从CHIP蛋白的分子结构特点、生理功能、在细胞代谢中的作用、与神经退行性疾病的关系等方面进行综述。

靶向诱导蛋白降解作为药物开发新策略

基于机制药物研发的核心问题是寻找和发现可靠的药物靶标。随着基因组学和蛋白质组学的理论及实验技术的快速发展,有不少非酶蛋白被确定为药物靶标。这些非酶蛋白类药物靶标难以用传统的、通过占据活性位点的调控方式来设计和发现疾病治疗药物。近年来,利用人体自身的泛素-蛋白酶体系统靶向诱导目的蛋白降解方法,可实现对众多非酶蛋白的有效抑制,成为创新药物研究的又一新的亮点。该方法通过设计靶向诱导蛋白降解的缀合物,该缀合物含有双功能单元分别识别和结合目的蛋白和泛素E3连接酶,诱导泛素化复合体组装,实现对特定的目的蛋白泛素化,最后诱导目的蛋白降解。这一创新的药物直接调控体内蛋白含量的策略极大拓展了潜在药物靶标的范围,为创新药物研究提供了广阔的新思路。

川芎嗪改善缺血再灌注诱导的大鼠急性肾损伤

目的探讨川芎嗪对缺血再灌注(I/R)诱导的大鼠急性肾损伤的保护作用及其与线粒体自噬的相关性。方法48只Wistar大鼠分为正常对照组、模型组、模型+TMP(10,15和20 mg·kg^-1)组和正常+TMP(15 mg·kg^-1)组。通过夹闭双侧肾动脉45 min再灌注30 min制备大鼠急性肾损伤模型;模型+TMP(10,15和20 mg·kg^-1)组大鼠于夹闭双侧肾动脉45 min再灌注30 min后一次性ip给予不同剂量的TMP;正常+TMP(15 mg·kg^-1)组于开腹刺激75 min后一次性ip给予TMP 15 mg·kg^-1。给予TMP 24 h后,肌氨酸氧化酶法检测血清中肌酐(Cr)含量;尿素酶-谷氨酸脱氢酶法检测血清中尿素氮(BUN)含量;ELISA法检测血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量;WST-1法检测肾组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)活性;TBA法检测肾组织匀浆中丙二醛(MDA)含量。HE染色检测肾组织病理变化,免疫组织化学法检测大鼠肾组织中磷酸酶及张力蛋白同源物诱导的激酶1(PINK1)和E3泛素连接酶(Parkin)蛋白的表达水平。结果与正常对照组相比,模型组大鼠血清中Cr,BUN及TNF-α含量明显升高(P<0.01);肾组织匀浆中SOD活性明显降低(P<0.01),MDA含量明显升高(P<0.01);肾组织中PINK1和Parkin蛋白表达水平显著降低(P<0.01)。与正常对照组相比,正常+TMP组大鼠血清中Cr,BUN及TNF-α含量未见明显变化;肾组织匀浆中SOD活性和MDA含量无明显变化;肾组织中PINK1和Parkin蛋白表达水平未见明显变化。与模型组相比,模型+TMP组大鼠血清中Cr,BUN和TNF-α含量明显降低(P<0.01,P<0.05);肾组织匀浆中SOD活性明显升高(P<0.01),MDA含量明显降低(P<0.01);肾组织中PINK1和Parkin蛋白表达水平明显升高(P<0.01)。HE染色结果显示,TMP可明显改善I/R引起的大鼠肾小管细胞肿胀、排列紊乱和蛋白管型等,细胞形态明显好转。结论TMP对I/R诱导的大鼠急性肾损伤具有保护作用,其机制可能与改善氧化应激损伤、促进线粒体自噬有关。