蛋白酶体及其介导的泛素-蛋白酶体途径对宰后秦川牛肉蛋白的降解作用

以宰后4℃条件下不同贮藏期的秦川牛背最长肌为研究对象,通过注射蛋白酶体抑制剂MG-132,测定宰后贮藏过程中蛋白的降解情况、蛋白酶体活性、泛素蛋白含量以及微观结构变化,探究蛋白酶体介导的泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)对宰后秦川牛肉贮藏过程的影响,为宰后牛肉品质的精确调控途径提供理论支撑。主要研究结果:随着贮藏时间的延长,MG-132组中的蛋白酶体活性低于对照组,总可溶性蛋白含量、泛素蛋白含量高于对照组;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,MG-132组总可溶性蛋白在40~250 kDa之间的蛋白条带整体深于对照组;MG-132组的牛背最长肌结构保留较好,Z线以及明暗带的边界都比对照组清晰,且总可溶性蛋白与泛素蛋白含量变化呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,MG-132抑制宰后秦川牛肉中蛋白酶体活性以及UPP中泛素化蛋白的降解,进而改变宰后秦川牛肉中蛋白的降解,减少肌肉结构的破坏,说明UPP对宰后肉质的形成具有潜在作用,蛋白酶体可以单独降解蛋白,破坏宰后牛肉肌原纤维结构,还可以通过介导UPP影响宰后牛肉蛋白的降解,最终影响宰后牛肉的品质。

一次大强度运动对大鼠骨骼肌泛素蛋白酶体途径基因表达及蛋白质降解的影响

目的:观察1次大强度运动后骨骼肌泛素蛋白酶体途径组成成分基因表达的变化,探讨该途径在运动后骨骼肌蛋白质降解中的作用。方法:36只雄性SD大鼠,体重190～220 g,跑台运动适应3天,休息1天,取6只为安静对照,其余大鼠进行1次1小时跑台运动(25 m/min,5%坡度)。运动0.5小时即刻、运动1小时即刻、运动后1小时、运动后2小时、运动后6小时,分别选6只大鼠取腓肠肌,用Real-Time PCR法测定泛素、MuRF1、MAFbx mRNA含量,用Western Blot法检测泛素化蛋白含量,用高效液相色谱法检测肌肉3-MH含量。结果:运动0.5、1小时即刻至运动后6小时,腓肠肌泛素mRNA含量与安静时比较无显著性差异(P>0.05)。1小时运动后1、2和6小时,腓肠肌MAFbx和MuRF1 mRNA含量较安静时显著升高(P<0.01,P<0.05)。1小时运动后6小时,腓肠肌泛素化蛋白含量显著高于安静时(P<0.01)。运动0.5小时、1小时即刻和运动后6小时,腓肠肌3-MH含量显著高于安静(P<0.01)。结论:1次大强度运动后,骨骼肌泛素蛋白酶体途径基因表达升高,骨骼肌收缩蛋白降解增加。

COPD大鼠膈肌组织泛素-蛋白酶体途径的研究

目的研究COPD大鼠膈肌组织内蛋白降解途径之一的泛素-蛋白酶体系统组成成分的变化及意义。方法采用单纯熏香烟法复制COPD大鼠动物模型。蛋白免疫印记(Westernblot)方法测定大鼠膈肌内E2-14k、蛋白酶体C8亚基的蛋白表达;逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测膈肌内泛素和蛋白酶体C2亚基的mRNA表达。结果Westernblot分析结果显示,COPD大鼠膈肌组织中E2-14k的蛋白表达较正常对照组显著增强(0.81±0.28比0.50±0.25,P<0.05),蛋白酶体C8亚基的蛋白表达变化不明显(P>0.05);RT-PCR分析结果显示,膈肌组织中泛素的mRNA表达(IOD值)较对照组显著增加(0.89±0.20比0.50±0.15,P<0.05),蛋白酶体C2亚基的mRNA表达与正常对照组比较无明显差异(P>0.05)。结论COPD大鼠膈肌组织内泛素-蛋白酶体降解途径被激活,可能是引起蛋白降解的重要因素之一。

基于泛素-蛋白酶体途径探讨当归芍药散“肝脾同调-血水同治”治疗阿尔茨海默病的作用机制

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种神经退行性疾病,β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)沉积形成老年斑、Tau蛋白过度磷酸化造成神经纤维缠结及神经元丢失是其主要病理特征。经方当归芍药散出自《金匮要略》,是体现仲景“肝脾同调-血水同治”思想的代表方剂,本为疗妇人之疾而设,但自二十世纪八十年代末被广泛用于治疗AD,且临床疗效确切,具有抗炎、抗氧化、神经保护、神经营养、调节神经递质及调控中枢神经系统等活性。泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是目前已知最精细的蛋白降解途径,为真核细胞内蛋白质降解的主要途径,能有效清除多余的和错误折叠的蛋白。近年来,研究证实UPP功能出现障碍,不能及时有效地清除Aβ沉积和过度磷酸化Tau蛋白,在AD的发生发展进程中扮演了极其重要的角色,为科学阐释当归芍药散治疗AD的分子生物学机制提供了新视角。本文在总结当归芍药散“肝脾同调-血水同治”治疗AD的临床疗效及其作用机制研究基础上,从UPP角度提出新的假说,以期“古为今用”,秉承古方为现代临床治疗服务;“今为古用”,进一步开展相关实验研究积极阐释古方的科学内涵。

泛素蛋白酶体途径的应用研究进展

泛素蛋白酶体途径(UPP)是一种依赖ATP进行的,具有高度特异性和选择性的蛋白质降解途径,其在真核细胞中广泛存在,在细胞周期调控、信号转导、抗原提呈、免疫应答等生物学功能中发挥着重要作用。目前已知,该途径与神经退行性变、病毒感染、肿瘤、心血管等方面都有着密切联系,一旦UPP异常,影响α-synuclein、Parkin蛋白功能,就会导致帕金森病的发生。SCF蛋白复合物中Skp2、E3泛素连接酶c-Cbl、泛素结合酶E2C等均与肿瘤的发生发展有关。HCMV病毒等多种病毒都会攻击或利用UPP来逃避免疫攻击。此外,还有许多疾病的发生也均有报道与UPP有关,但目前我们对该体系知之甚少,对此的相关研究也远远不够,还需更多探索。

泛素-蛋白酶体途径与恶性肿瘤关系的研究进展

细胞内蛋白质的产生和降解必须保持着动态平衡,才能维持细胞的稳态和正常功能。泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,泛素分子主要通过泛素活化酶、泛素结合酶和泛素-蛋白连接酶与靶蛋白结合形成一条多泛素链,将底物蛋白泛素化,使靶蛋白被26S蛋白酶体所识别和降解。UPP可高效并高选择性地降解细胞内蛋白质,尤其是一些短寿命的细胞周期调节蛋白、癌基因和抑癌基因产物以及变性变构蛋白等。泛素化过程是真核细胞内重要的蛋白质质控系统,参与细胞的多种生理活动过程,比如细胞凋亡、MHCⅠ类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号传导等,对维持细胞正常的生理功能具有十分重要的意义。当泛素-蛋白酶体系统对靶蛋白的降解功能失常时,可以引起癌蛋白聚集、抑癌蛋白异常降解、突变细胞凋亡受阻和增殖加速,从而导致肿瘤的发生。UPP的异常改变不仅与恶性肿瘤的病因学有着直接关素,并且与恶性肿瘤的发展和预后有着密切的关系。

泛素蛋白酶体途径对高糖刺激的肾系膜细胞Smad7表达的影响

目的:观察不同浓度高糖刺激后大鼠肾系膜细胞胞内Smad泛素化调节因子-Smurf2和Smad7的表达,并以蛋白酶体特异性抑制剂MG132作为阻断剂,探讨泛素化降解在Smad信号中的作用。方法:将体外培养的大鼠肾小球系膜细胞分别设正常对照组(葡萄糖浓度5.6mmol/L)、20mmol/L高糖组、30mmol/L高糖组、30mmol/L高糖加蛋白酶体抑制剂MG132组等。用细胞免疫荧光染色法及激光共聚焦显微镜检测各组细胞泛素连接酶Smurf2及Smad7的表达。结果:(1)正常组细胞Smurf2蛋白表达较弱(25.93±3.35),Smad7蛋白表达较强(64.09±7.43)。(2)高糖组Smurf2表达较正常组增强(P<0.05),呈浓度依赖性,荧光灰度值分别为20mmol/L高糖组(56.99±7.00)、30mmol/L高糖组(96.36±9.19);Smad7表达减弱(P<0.05),呈浓度依赖性,分别为20mmol/L高糖组(45.33±6.67)、30mmol/L高糖组(30.20±4.41)。(3)30mmol/L高糖组加入MG132后,Smurf2表达减弱、Smad7表达增强。结论:(1)高糖可诱导肾系膜细胞Smurf2表达增强,Smad7表达减弱。(2)MG132可阻止高糖所导致的上述变化。提示泛素-蛋白酶体途径参与了糖尿病肾病Smad通路的信号调节。

泛素蛋白酶体途径在急性早幼粒细胞白血病中作用的研究进展

急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)以表达PML-RARα为特征。泛素-蛋白酶体途径在全反式维甲酸及三氧化二砷诱导其降解过程中发挥重要作用,并参与细胞周期调节、转录调控等过程。深入研究该通路在APL中的作用有助于明确部分药物的起效机制及开拓APL的临床治疗思路。本文就泛素-蛋白酶体途径的组成、泛素-蛋白酶体途径介导的蛋白质修饰在APL中的作用、泛素化途径相关药物在APL中的应用进行综述。

泛素-蛋白酶体途径降解胰腺癌细胞系中凝溶胶蛋白

目的探讨胰腺癌中泛素-蛋白酶体途径对凝溶胶蛋白(gelsolin)的降解作用。方法用特异性蛋白酶体抑制剂lactacystin处理胰腺癌细胞系BxPC-3和PANC-1,经Western blot检测凝溶胶蛋白的表达,免疫沉淀细胞内凝溶胶蛋白,分析沉淀蛋白的泛素化。结果BxPC-3细胞系经lactacystin作用12h后,细胞内凝溶胶蛋白含量较对照组和处理前明显升高(P<0.05),而且细胞内的凝溶胶蛋白表现出与泛素分子的相互作用。结论泛素-蛋白酶体途径对凝溶胶蛋白的降解作用,可能是胰腺癌中凝溶胶蛋白表达降低的原因之一。

泛素-蛋白酶体途径及意义

泛素-蛋白酶体途径介导的蛋白降解是机体调节细胞内蛋白水平与功能的一个重要机制。负责执行这个调控过程的组成成分包括泛素及其启动酶系统和蛋白酶体系统。泛素启动酶系统负责活化泛素,并将其结合到待降解的蛋白上,形成靶蛋白多聚泛素链,即泛素化。蛋白酶体系统可以识别已泛素化的蛋白并将其降解。此外,细胞内还有另一类解离泛素链分子的去泛素化蛋白酶形成反向调节。泛素-蛋白酶体途径涉及许多细胞的生理过程,其调节异常与多种疾病的发生有关。

泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用

泛素-蛋白酶体途径——降解溶酶体外蛋白的主要细胞内系统,在许多细胞功能中发挥重要作用。为自身利益如病毒出芽、凋亡抑制和免疫逃避,许多病毒已经进化出了利用泛素-蛋白酶体途径的不同策略。深入理解泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用有助于揭示一些病毒病的致病机理和发现新的分子靶标以开发抗病毒药物。因此,将泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用方面的最新进展作一综述。

癌性恶病质肌肉蛋白降解与ATP-泛素-蛋白酶体途径

癌性恶病质病人骨骼肌蛋白的大量丢失 ,可降低病人生存质量 ,缩短生存时间。大量研究发现 ,恶病质状态下骨骼肌蛋白降解通过ATP 泛素 蛋白酶体途径。作者主要综述ATP 泛素

慢性酒精中毒性疾病与泛素-蛋白酶体途径异常调节的研究

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质降解的主要途径,在多种细胞生命过程中发挥重要作用。目前研究证实慢性酒精中毒可导致泛素-蛋白酶体途径异常调节,主要涉及蛋白酶体活性、泛素分子合成以及相关蛋白分子表达改变等,并且与一些慢性酒精中毒性疾病的发生有关,包括酒精中毒性肝病、酒精中毒性脑病和酒精中毒性肌病。这些发现为进一步揭示酒精诱导损伤的分子机制以及研发治疗慢性酒精中毒性疾病的新型药物提供了重要的研究方向。

阻断泛素-蛋白酶体途径在大鼠脑缺血再灌注损伤中的抗炎作用

目的探讨阻断泛素-蛋白酶体途径(UPP)产生神经保护作用的机制。方法线栓法制作大鼠大脑中动脉缺血2h再灌注模型,用clasto-lactacystinβ-lactone阻断UPP,TTC染色测梗死体积,HE染色进行浸润白细胞计数。结果脑缺血后,随着再灌注时间的延长,白细胞浸润逐渐增多,梗死体积逐渐扩大,至24h达高峰。阻断UPP后,白细胞浸润减少;梗死体积缩小,至24h缩小了44%。结论阻断UPP可减少白细胞浸润,通过抗炎机制而产生神经保护作用。

慢性阻塞性肺疾病骨骼肌与泛素-蛋白酶体途径降解的研究进展

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种常见的慢性呼吸系统疾病,也是一种具有气流受限特征的肺部疾病,气流受限不完全可逆,呈进行性发展。2002年世界卫生组织（WHO）公布的资料显示,COPD是目前世界上死亡的第5位病因[1]。COPD患者由于长期处于不同程度的缺氧状态下,不仅肺功能呈进行的衰退,

泛素蛋白酶体途径及其在体外受精中的作用研究进展

泛素蛋白酶体途径(ubiquitin proteasome pathway,UPP)是生物体内最主要的蛋白质降解途径,与多种疾病有关,在生物体内具有十分重要的作用,主要降解错误折叠的、多余的蛋白质。UPP是一个循环途径,其主要作用起始于泛素(ubiquitin,Ub)的激活,是受泛素激活酶(ubiquitin-activating enzyme,E1,酵母菌中是UbE1)、泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme,E2,UbE2)、泛素连接酶(ubiquitin-protein ligase,E3,UbE3)和去泛素化酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)调控的级联过程,最终使被多聚泛素化(polyubiquitination,polyubiquitination,PolyUb)标记的蛋白底物在UPP的蛋白水解核心——26S蛋白酶体内被降解成寡肽,寡肽可以进入新的蛋白循环,Ub则由DUBs去除进入下一个UPP循环。UPP在海鞘类和一些哺乳类体外受精(in vitro fertilization,IVF)过程中具有十分重要的作用,能够参与精子获能和顶体反应(acrosomal reaction,AR),促进精子顶体胞吐,在精卵结合时降解透明带(zona pellucida,ZP)蛋白,辅助精子穿透卵母细胞ZP,促进精子与卵母细胞ZP的融合,从而促使IVF的成功。通过在IVF液中添加一些UPP相关的抗体或抑制剂能够抑制IVF过程中的多精入卵,提高IVF率。作者综述了UPP的主要组成成分及其对IVF的辅助作用及相关抗体的研究进展,以期为今后研究UPP循环在生物体内的作用机制、与生物体内各种疾病的关系、在IVF过程中的作用机制及抑制多精入卵等提供一定的理论依据。

泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用研究进展

泛素-蛋白酶体途径是真核生物中非溶酶体蛋白降解的主要系统,主要包括泛素,26S蛋白酶体和酶系统E1、E2、E3。泛素-蛋白酶体参与调节细胞周期进程、抗原递呈、转录和信号转导等多种细胞生理过程。研究发现,病毒可以利用泛素系统调控病毒的基因转录、抑制细胞凋亡、降解抗病毒蛋白、促使病毒出芽和释放等逃避宿主的免疫监视。深入理解泛素-蛋白酶体在病毒感染中的作用可以为抗病毒治疗提供新思路。