植物泛素化系统

植物生长发育的许多过程都受到泛素-蛋白酶体途径的调控.泛素-蛋白酶体途径包括两个连续的过程:泛素化系统将底物蛋白泛素化;26s蛋白酶体降解泛素化的靶蛋白.其中泛素化系统对底物的泛素化是通过三种关键酶即泛素活化酶、泛素结合酶和泛素连接酶的连接级联反应完成的.这三类酶通过泛素介导的蛋白质选择性降解参与植物光形态建成、配子体发育、花发育、种子发育、激素的信号转导、抗逆、抗虫等方面的调控.

蛋白质泛素化系统

泛素化是单个或多个泛素在泛素激活酶、泛素结合酶及泛素蛋白质连接酶的作用下共价修饰底物蛋白质的过程。近年来的研究发现,许多含环指的蛋白质本身是蛋白质泛素连接酶,或是多亚基连接酶中的重要成分。由于细胞内可表达200以上的环指蛋白,并且多亚基连接酶可利用同一环指蛋白但不同的底物识别蛋白。这些研究极大地丰富了对泛素化系统酶的认识,也使进一步调节和干预连接酶与底物的相互作用成为可能。新近的研究还发现。泛素化不仅可导致蛋白质的降解,还可直接影响蛋白质的活性和细胞内定位,是调节细胞内蛋白质功能和水平的主要机制之一。

分裂泛素化酵母双杂交系统研究光合膜蛋白相互作用

光合类囊体膜主要由光系统Ⅱ、细胞色素b6f复合物、光系统Ⅰ以及ATP合酶4个超分子复合物组成.利用分裂泛素化酵母双杂交系统研究光合类囊体膜蛋白间的相互作用.将叶绿体psbA基因编码的D1蛋白作为诱饵蛋白,以叶绿体基因psbD编码的D2蛋白、petB编码的Cytb6蛋白作为靶蛋白,分别共转化酵母菌株后进行相互作用分析.实验结果表明,诱饵蛋白D1能与来源于同一复合物光系统Ⅱ的D2蛋白发生相互作用,而与来源于细胞色素b6f复合物的Cytb6蛋白没有互作.这一结果表明,分裂泛素化酵母双杂交系统可以用于检测光合膜蛋白间的相互作用,从而为研究光合膜蛋白生物发生的调控机理提供一个有效的工具.

靶向蛋白降解技术及其在疾病治疗中的研究进展

靶向蛋白降解(Targeted protein degradation,TPD)技术利用细胞内天然存在的两大蛋白降解系统:泛素化-蛋白酶体系统与溶酶体降解途径实现对疾病相关蛋白的特异、高效降解,从而达到疾病治疗的效果。相较于传统的小分子抑制剂,基于TPD技术的药物在靶点蛋白的选择上限制性更小,能够作用于"无成药性"的蛋白,从而拥有更为丰富的靶点库。与在基因、m RNA层面干扰蛋白表达的技术相比,TPD药物具有特异、快速以及不受蛋白翻译后修饰约束等特点。在过去的20年里,基于TPD技术的各类降解系统层出不穷,相关研究成果在近些年呈爆发式增长,更令人兴奋的是,2019年两种基于TPD技术的治疗性药物进入临床阶段并初步显示出良好的治疗效果。虽然TPD技术的发展处于起步阶段,目前仍存在诸多缺陷,但凭借其独有的优势,在不久的将来,该技术必将成为药物研发的主要手段之一,同时,也将给学术界和产业界带来前所未有的机遇。本综述详细介绍了基于TPD技术的不同降解系统的研究现状,阐述了各系统在疾病治疗中的应用,系统地总结了各自的优势和不足,以期为TPD技术在科学研究和药物研发中的进一步应用提供理论指导。