泛素蛋白酶体系与慢性阻塞性肺疾病患者骨骼肌萎缩的关系

随着人口老龄化、大气污染的日益严重以及吸烟人数的增加，慢性阻塞性肺疾病的发病率和病死率正逐年增高，除了肺部疾病以外临床约有50％的患者出现营养不良、骨骼肌功能障碍，严重影响患者的生活质量和预后。引起骨骼肌萎缩的机制非常复杂，目前认为泛素蛋白酶体系参与其中。泛素蛋白酶体系是细胞内重要的蛋白代谢通路之一，受多种细胞因子调节，精密调控细胞内结构蛋白及功能蛋白的含量和功能。目前对于泛素蛋白酶体系的作用机制还不十分清楚。

miR-26抑制帕金森患者泛素-蛋白酶体系统对含α突触核蛋白降解作用研究

目的探讨miR-26抑制帕金森患者泛素-蛋白酶体系统(UPS)对含α突触核蛋白(α-Syn)降解作用。方法将120只成年雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组与模型组,每组各60只。通过1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)法建立帕金森病小鼠模型,采用反转录酶-聚合酶链锁反应(RT-PCR)检测模型组小鼠中脑黑质区miR-26和α-Syn的mRNA水平,并分析二者的相关性。通过1-甲基-4-苯基-吡啶离子(MPP+)法建立帕金森病细胞模型,RT-PCR检测miR-26的表达水平,并转染miR-26模拟物或miR-26抑制物或加入MG132,RT-PCR和蛋白免疫印迹法检测α-Syn表达水平。结果RT-PCR检测结果显示,模型组小鼠中脑黑质区组织中miR-26、α-Syn水平均显著高于对照组,两组间比较,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组小鼠脑黑质区组织中miR-26水平与α-Syn的mRNA水平呈正相关(r=0.7622,P<0.05)。蛋白免疫印迹法和RT-PCR检测结果显示,SH-SY5Y细胞在转染miR-26模拟物后,α-Syn的蛋白水平升高;转染miR-26抑制物后,α-Syn的蛋白水平降低;而转染miR-26模拟物或miR-26抑制物后,α-Syn的mRNA水平均无显著变化;加入MG132后,α-Syn蛋白水平升高,α-Syn的mRNA水平无显著变化。结论miR-26水平在帕金森病小鼠模型中上调,其不能直接调节α-Syn的表达,但能抑制UPS对α-Syn蛋白的降解。

激活泛素-蛋白酶体系对脊髓小脑共济失调7型细胞模型中共济失调蛋白-7的作用研究

目的探索在脊髓小脑共济失调7型(SCA7)细胞模型中,1-[1-(4-氟苯基)-2,5-二甲基-1H-吡咯-3-基]-2-(1-吡咯烷基)乙酮(IU-1)激活泛素-蛋白酶体系(UPS)后对多聚谷氨酰胺(PolyQ)共济失调蛋白-7(ATXN7)的作用。方法在稳定表达ATXN7突变蛋白及非突变蛋白的ATXN7-Q65和ATXN7-Q10神经细胞模型中,利用5×10^(4)μmol/L IU-1和0.2μmol/L环氧甲酮四肽分别增强和抑制UPS的降解作用,进而观察ATXN7突变蛋白对细胞的毒性作用。利用蛋白质印迹技术和斑点过滤杂交法检测ATXN7突变蛋白的表达,2-(4-磺苯)-3-(4-硝基苯)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四氮唑钠盐(WST-1)法分析细胞存活率。结果在构建的两组神经细胞模型中,ATXN7-Q65细胞表达的ATXN7蛋白及其聚合体随着诱导时间的延长而明显增加,且与ATXN7-Q10细胞相比,在诱导12 d后ATXN7-Q65细胞的存活率明显下降,细胞凋亡率增加(P<0.05);当加入Dox抑制剂后,与ATXN7-Q10细胞相比,ATXN7-Q65细胞可溶性ATXN7蛋白在24 h内降解缓慢,ATXN7聚合体水平不变。在ATXN7-Q65细胞中,加入IU-1增强UPS活性,12 d后细胞毒性降低,存活率升高;而用环氧甲酮四肽抑制UPS活性,12 d后细胞毒性增高,存活率降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论UPS可有效清除突变蛋白ATXN7,IU-1激活UPS活性能增强突变蛋白ATXN7的清除并降低细胞毒性。

蛋白质泛素化修饰的生物信息学研究进展

泛素-蛋白酶体系统（Ubiquitin-proteasome system,UPS）介导了真核生物80%~85%的蛋白质降解,该蛋白质降解途径具有依赖ATP、高效、高度选择性的特点。除参与蛋白质降解之外,泛素化修饰还可以直接影响蛋白质的活性和定位。由于泛素化修饰底物蛋白在细胞中的广泛存在,泛素化修饰可以调控包括细胞周期、细胞凋亡、转录调控、DNA损伤修复以及免疫应答等在内的多种细胞活动。近年来,泛素-蛋白酶体系统相关的蛋白质组学数据不断产出,有效地管理、组织并合理分析这些数据显得尤为必要。文章综述了当前世界范围内针对蛋白质泛素化修饰展开的生物信息学研究,总结了前人的工作结果,包括UPS相关蛋白质数据的收录、泛素化修饰网络的构建和分析、泛素化修饰位点的预测及泛素化修饰motif的研究等方面内容,并对该领域未来的发展方向进行了讨论。

二苯乙烯苷对基因转染PC12细胞α-突触核蛋白过表达和泛素-蛋白酶体系统的影响

目的观察何首乌有效成分二苯乙烯苷(TSG)在体外实验中对α-突触核蛋白(α-synuclein,α-Syn)过表达的影响及其作用机制。方法不同浓度的TSG与α-Syn基因转染PC12细胞共孵育24 h,应用噻唑蓝(MTT)法和乳酸脱氢酶漏出法确定该药对培养细胞的无毒范围,RT-PCR法检测细胞中α-Syn mRNA含量的变化,蛋白质印迹(Western blotting)法检测α-Syn、泛素化蛋白羧基端水解酶(UCH-L1)和parkin蛋白的表达,观察TSG对它们的影响。结果 TSG对培养细胞的无毒范围为6.25～100μmol.L-1。在此剂量范围内的TSG与α-Syn基因转染PC12细胞孵育24 h,能够明显减少模型细胞α-Syn mRNA含量,抑制α-Syn蛋白表达和聚集,增强UCH-L1和parkin蛋白表达。结论 TSG在体外对基因转染细胞的α-Syn过表达和聚集有明显抑制作用,其作用机制与抑制α-Syn合成和增强α-Syn降解有关。

泛素-26S蛋白酶体系统参与调控植物免疫研究进展

各种植物病害严重危及全球粮食安全。植物进化出一系列防御反应机制来应对病原菌的威胁。泛素化是调控蛋白质的活性和稳定性一种重要的翻译后修饰方式。近十年来,人们越来越认识到泛素-26S蛋白酶体系统(UPS)在植物-病原菌互作中的重要调控作用。UPS在植物免疫的各个环节都发挥作用。UPS成为病原菌作用的靶标,要么抑制植物防卫反应,要么为病原菌自身服务。本文对UPS参与调控植物免疫的研究进展进行了简要的综述。

泛素-蛋白酶体系统与精子获能关系的研究进展

泛素-蛋白酶体系统(UPS)包括泛素(Ub)、泛素激活酶(E1、UBE1)、泛素结合酶(E2、UBE2)、泛素连接酶(E3、UBE3)、26S蛋白酶体和去泛素化酶等,广泛存在于生物体内。该系统可以精准调节细胞增殖、细胞代谢、细胞死亡、DNA修复及调控转录等,而且UPS在精子体外获能、顶体反应、精子入卵以及精子低温获能中发挥重要作用。因此,文章综述了精子获能时UPS与蛋白激酶A(PKA)、顶体重塑、精子膜蛋白及精子特异性蛋白的关系,以期为提高家畜的繁殖率提供参考。

UbcH10与肿瘤关系研究进展

泛素-蛋白酶体系统(UPS)是蛋白质选择性降解的最重要机制之一。蛋白质的泛素化是一个非常复杂而缜密的级联酶促反应过程,参与调节细胞内多种蛋白的表达水平和功能活性。泛素-蛋白酶体系统的异常与恶性肿瘤的发生和进展有着密切的关系。泛素偶联酶UbcH10属于泛素偶联酶E2家族,其与特定的E3酶相互作用引起底物蛋白的降解,是一种参与细胞有丝分裂调控的细胞周期蛋白。UbcH10可激活Cdc20/APC,与细胞周期进展、细胞分裂、染色体分离密切相关。UbcH10表达异常可导致细胞的染色体不稳定,细胞分裂异常。目前已有研究证明UbcH10是一种具有癌基因性质的泛素偶联酶。UbcH10在乳腺癌、结肠癌、胃癌、卵巢癌、肝癌、脑胶质瘤、淋巴瘤等多种肿瘤中高表达并且与肿瘤分期呈正相关,提示不良预后,可能成为新的肿瘤标志物或治疗靶点。本文就近年来关于UbcH10在肿瘤中作用的研究进展加以综述。

自噬途径常用分子生物学指标在反映自噬活性上的意义

自噬是一种真核细胞自我降解、维持自稳态的细胞途径,在进化过程中高度保守,主要负责降解长寿蛋白和损伤细胞器。近年来,关于自噬的研究较多,其中许多研究需要通过观察自噬活性的变化来得出结论,因此准确解释自噬活性检测结果十分重要。在众多自噬活性检测方法中,分子生物学检测技术应用较为广泛,通过了解自噬的分子机制及其与泛素蛋白酶体系的关系,可以更好地利用自噬途径常用分子生物学指标来反映自噬活性变化。

蛋白水解靶向嵌合分子的小分子抗肿瘤药物的研究进展

近年来蛋白靶向降解(PROTAC)技术作为一种新的治疗手段在抗肿瘤药物领域中得到了广泛的研究。PROTAC是一种双功能的小分子化合物,可以将靶蛋白与E3泛素连接酶连接形成三元复合物,通过泛素–蛋白酶体系降解靶蛋白。雌激素(ER)、雄激素(AR)、间变性淋巴瘤激酶(ALK)、布鲁顿酪氨酸激酶(BTK)、溴结构域蛋白4(BRD4)和细胞周期蛋白依赖激酶8(CDK8)等多种蛋白已经被选为靶蛋白进行了研究。对PROTAC的小分子抗肿瘤药物的研究进展进行综述。

RTA调控KSHV复制与免疫逃逸机制的研究进展

卡波西氏肉瘤相关疱疹病毒(Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus,KSHV)属于γ疱疹病毒亚科,与多种人类恶性肿瘤等疾病密切相关。KSHV存在潜伏和裂解两种复制周期,并能够编码在γ疱疹病毒中保守的复制转录激活因子(Replication and transcription activator,RTA)来控制自身的激活。但是,RTA发挥功能的机制尚不完全明确。近年来,人们发现KSHV的RTA具有泛素连接酶的活性,能够利用人体细胞内的泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-proteasome system,UPS)降解多种细胞蛋白和病毒蛋白。本文对RTA操纵宿主细胞UPS调控KSHV复制与免疫逃逸机制的最新研究进展进行了综述。