泛素-蛋白水解酶复合体通路在生殖系统中的研究进展

泛素 蛋白水解酶复合体通路 (ubiquitin proteasomepathway,UPP)广泛参与机体多种代谢活动 ,如细胞周期调控、细胞凋亡、免疫和变态反应、以及多种恶性肿瘤、遗传病和神经系统疾病的发生 ,但UPP在生殖系统的研究目前仍处于起步阶段 .新近的研究资料表明UPP不仅参与精子发生、精子变态 ,以及雌雄配子结合后精子线粒体的降解等雄性生殖系统的多种生理活动 ,也与妊娠早期和正常月经周期子宫内膜的组织重建、甾体激素受体的代谢等雌性生殖系统的生理活动密切相关 .

泛素-蛋白水解酶复合体通路与病毒侵染

泛素 蛋白水解酶复合体通路 (Ubiquitin proteasomepathway ,UPP)是细胞内依赖于ATP、非溶酶体途径的蛋白质降解通路 ,广泛参与包括细胞周期调控、细胞凋亡、信号转导、转录调控、免疫应答及抗原呈递等多种机体代谢活动。UPP在病毒侵染中作用的研究仍处于起步阶段。已发现 ,昆虫病毒和非洲猪瘟病毒分别是迄今发现唯一编码泛素和泛素连接酶的病毒。最近 ,大量的研究表明 ,病毒利用宿主细胞的UPP逃避免疫系统监控。

泛素-蛋白水解酶复合体通路在卵母细胞减数分裂和受精中的作用

泛素-蛋白水解酶复合体通路(Ubiquitin-proteasome pathway,UPP)高效快速并高度选择性地降解特定的蛋白质,从而参与控制多种重要的细胞生物学过程。在卵母细胞减数分裂和受精过程中,该通路通过降解细胞周期中的关键因子,如细胞周期蛋白、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子等细胞周期调控因子,从而参与卵母细胞生发泡破裂、第一极体排放、MⅡ阻滞的维持和克服等过程,使细胞通过特定的检验点。此外,UPP也与丝裂原活化蛋白激酶通路、Polo样激酶、成熟促进因子、蛋白激酶C、钙调蛋白依赖激酶Ⅱ等减数分裂关键调节因子相互作用来参与卵母细胞减数分裂成熟和受精。一些周期蛋白(如 后期促进复合体的某些亚单位等)还充当泛素连接酶成分,直接参与泛素化过程。

泛素-蛋白水解酶复合体通路在小鼠精子体外获能、顶体反应及穿卵中的作用

采用能阻断泛素-蛋白水解酶复合体通路(UPP)的抑制剂——ALLN, 抗泛素化蛋白的单克隆 抗体—— UCP1和抗泛素的多克隆抗体—— anti-Ub处理精子或卵, 通过统计B型、AR型精子百分率的变化和形成原核的卵的百分率的变化, 研究部分阻断或完全阻断UPP通路对体外精子获能、顶体反应及穿卵的影响. 结果表明: UCP1, anti-Ub及ALLN对精子体外获能和顶体反应均无明显影响, 但对精子穿卵能力有显著抑制作用. 据此推测UPP可能参与精子体外穿卵过程.

泛素-蛋白水解酶复合体通路对小鼠围植入期子宫血管内皮生长因子及其受体表达的影响

以小鼠宫角注射为动物模型,用0.1μg/mL lactacystin抑制子宫中泛素-蛋白水解酶复合体通路,检测小鼠围植入期(妊娠第5-7天)子宫胚胎植入数量变化以及血管内皮生长因子(VEGF)及其受体(Flt-1和Flk-1)的表达变化.结果表明,抑制泛素-蛋白水解酶复合体通路后,小鼠胚胎植入数量显著下降:半定量RT-PCR及Western blot结果显示,注射lactacystin除引起子宫中VEGF及其受体mRNA和蛋白表达显著降低外,也使VEGF转录调节因子HIF-1的α亚基(HIF-1α)mRNA及蛋白表达降低.以上结果表明泛素-蛋白水解酶复合体通路可能通过调节HIF-1α而影响VEGF的表达,同时该通路也参与VEGF受体的表达调控,这可能是影响小鼠胚胎植入的原因之一.

泛素-蛋白水解酶复合体通路对Smad通路的调节

Smad通路是转化生长因子 β(TGF β)胞外信号自跨膜受体向核内传递的信号通路。Smads最终与靶基因启动子结合 ,完成TGF β对核内基因转录的调控作用。泛素 蛋白水解酶复合体通路 (UPP)是参与众多细胞生理事件的重要蛋白水解途径。Smad通路的适时关闭是完成Smads正确转录调控功能的重要机制。近 3年的最新研究发现了降解Smads及Smad通路调节蛋白的泛素连接酶新成员 ,如Smurf1、Smurf2、SCF/Roc1、SIAH1、UbcH5等 ,从而证明Smad通路的关闭和调节通过UPP实现。

泛素-蛋白水解酶复合体通路

在细胞生命周期中 ,在一定时间必须有新的功能蛋白的产生而启动细胞的增殖、分化和运转 ,与此同时也伴有完成功能的蛋白质的降解 .细胞内蛋白质降解必须有精确的时间和空间的调节和选择 .如果蛋白质降解的时间、速率和部位出现异常 ,将导致严重的细胞增殖、分化的障碍 ,甚至细胞凋亡 .泛素_蛋白水解酶复合体通路是一种细胞胞质和核内蛋白ATP依赖性的非溶酶体降解机制 ,具有高度选择性地进行细胞内蛋白的降解 ,尤其是短命的功能蛋白、癌基因产物和变性变构蛋白等 .应急状态下也降解细胞内其他结构蛋白 .此种降解通路具有高度的进化上的保守性 .泛素由 76个氨基酸组成 ,广泛存在于某些细菌、酵母菌、昆虫、鱼、牛、人及高等植物之中 ,功能相似而氨基酸变化很小 .此种特异性的蛋白水解通路的发现被认为是细胞周期调控、肿瘤发生发展和免疫学等研究的重大转折 ,现已深入到生物医学研究的各个领域 .

NMR技术在蛋白质-蛋白质相互作用研究中的应用——泛素-蛋白水解酶体通路研究实例介绍

蛋白质-蛋白质相互作用在多种细胞内生理活动中发挥关键性作用,而蛋白质复合物结构信息的获得主要依赖于X-射线衍射技术和核磁共振技术2种主要技术手段的使用.需要指出的是,虽然大部分蛋白质复合物的结构解析使用了X-射线衍射技术,然而在包括无法获得蛋白质复合物晶体、蛋白质与蛋白质结合强度较弱以及蛋白质复合物系统具有复杂的动力学行为等几种情况下,核磁共振技术是可用于蛋白质复合物结构测定的唯一手段.用于蛋白质-蛋白质相互作用研究的NMR技术主要有化学位移扰动分析、分子间NOE的检测、顺磁弛豫增强技术、残余偶极耦合检测技术等几种.该文将结合这几种技术在泛素-蛋白水解酶体通路领域的应用实例对它们的工作原理以及可提供的信息做出总结介绍.

急性脑梗死患者血清泛素羧基末端水解酶-1和胶质纤维酸性蛋白的表达及其临床意义

目的:观察急性脑梗死患者血清泛素羧基末端水解酶-1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCH-L1)和血清胶质纤维酸性蛋白(serum glial fibrillary acidic protein,GFAP)的临床表达水平,并探讨二者对脑梗死患者的临床意义。方法:选取重庆市肿瘤医院在2014年1月至2016年2月期间收治的80例急性脑梗死患者作为观察组,另选取同时段来院做体格检查的80例健康者作为对照组。分别检测两组研究对象的血清UCH-L1和GFAP的表达水平。结果:UCH-L1诊断脑梗死的敏感度为75.0%,特异度为87.5%;GFAP诊断脑梗死的敏感度为81.3%,特异度为90.0%。UCH-L1和GFAP的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积分别为0.670及0.757。两组研究对象在年龄、性别、饮酒、吸烟、糖尿病、高脂血症等一般情况中比较,差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者患高血压的比例明显高于对照组(P<0.05);经Spearson/Pearson分析显示血清UCH-L1与GFAP水平与高血压呈正比,与性别、年龄、糖尿病、高血脂、饮酒、吸烟等因素无相关性;观察组患者不同发病时间一般资料的比较,差异无统计学意义(P>0.05),血清UCH-L1和GFAP表达水平明显高于对照组(P<0.05);在不同发病时间两组患者血清UCH-L1和GFAP表达水平差异无统计学意义(P>0.05);轻、中、重型3组患者的血清UCH-L1和GFAP表达水平高于对照组(P<0.05);中、重型患者血清UCH-L1和GFAP表达水平高于轻型(P<0.05);观察组患者在不同发病时间里血清UCH-L1和GFAP表达水平与梗死灶大小差异有统计学意义(P<0.05);Pearson相关性分析结果示血清UCH-L1和GFAP表达水平呈正相关(r=0.634,P=0.001)。结论:在急性脑梗死患者中早期血清UCH-L1和GFAP的表达水平明显升高,与脑梗死的病情严重程度有一定的相关性,可为临床上早期诊断及治疗提供依据。

脑梗死患者急性期血清泛素羧基末端水解酶-1及神经胶质原纤维酸性蛋白水平的变化

目的探讨泛素羧基末端水解酶-1（UCH-L1）、神经胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）在脑梗死急性期水平的变化。方法回顾性纳入2011年3月至2012年6月于首都医科大学宣武医院神经内科门诊、急诊和卒中筛查工程基地及北京市仁和医院神经内科病房就诊的早期脑梗死患者95例作为脑梗死组,并选择同期在体检中心接受体检的61名非卒中对象作为对照组。测定脑梗死组及脑梗死发病不同时间组（发病〈12 h组和发病12-24 h组）及美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）不同评分组（NIHSS 0-4分组和NIHSS 5-19分组）和对照组人群的血清UCH-L1、GFAP水平并进行各组间比较。构建受试者工作特征（ROC）曲线,获取相关参数在脑梗死诊断中的阳性与阴性的临界值及诊断敏感度与特异度。结果脑梗死组血清UCH-L1、GFAP均高于对照组[0.13（0.09,0.21）μg/L比0.05（0.02,0.13）μg/L,0.030（0.008,0.130）μg/L比0.004（0.004,0.020）μg/L;Z值分别为3.62、4.95,均P〈0.01];NIHSS评分5-19分组血清UCH-L1、GFAP水平高于NIHSS评分0-4分组[0.12（0.08,0.21）比0.09（0.08,0.18）,0.07（0.01,0.11）比0.04（0.01,0.10）;均P〈0.05]。发病12-24 h组血清UCH-L1、GFAP水平与发病〈12 h组差异无统计学意义[0.12（0.08,0.21）μg/L比0.09（0.08,0.18）μg/L,0.030（0.010,0.110）μg/L比0.040（0.008,0.100）μg/L;均P〉0.05]。UCH-L1、GFAP诊断急性脑梗死的ROC曲线分析结果显示,当血清UCH-L1≥0.18μg/L时,UCH-L1的敏感度、特异度分别为68%、74%;当血清GFAP≥0.11μg/L时,GFAP的敏感度和特异度分别为70%、86%;UCH-L1、GFAP诊断脑梗死的ROC曲线下面积分别为0.64及0.71。结论血清UCH-L1、GFAP水平在脑梗死急性期时有明显变化。血清UCH-L1、GFAP水平与卒中的严重程度可能具有一定相关性。

体外循环围术期血管内皮多糖-蛋白复合物层损伤动态变化研究

目的 研究体外循环围术期血管内皮多糖-蛋白质复合物层(EGL)损伤标志物动态变化及其临床意义。方法 对连续44例行体外循环下心血管手术患者在术前(麻醉诱导前)、体外循环开始、体外循环结束、术后6 h、术后1 d、术后3 d、术后5 d、术后7 d分别测量血浆血管EGL损伤标志物多配体蛋白复合物-1(Syndecan-1)、透明质酸(HA)、硫酸肝素(HS)、硫酸软骨素(CS)的浓度,在手术前后不同时间点测量动脉血气并记录乳酸浓度。采用方差分析比较各个时间点Syndecan-1、HA、HS、CS的浓度以及乳酸浓度是否具有统计学差异,并采用Pearson相关性分析比较EGL损伤标志物峰值浓度、乳酸峰值浓度、主动脉阻断时间、体外循环时间之间的相关性。结果 血管EGL损伤标志物Syndecan-1、HA、HS、CS的浓度在体外循环开始后即明显升高,在术后6 h均达到峰值,后逐渐下降并在术后7 d均降到与术前相近水平。患者动脉血乳酸浓度在术后6 h达到峰值,并在术后48 h恢复到术前水平。Syndecan-1、HA、HS、CS峰值浓度与主动脉阻断时间、体外循环时间、动脉血乳酸峰值水平呈正相关。结论 体外循环引起的血管EGL损伤可持续到术后一周的时间,且损伤的严重程度与体外循环时间、主动脉阻断时间、血浆乳酸峰值水平相关。

泛素蛋白水解酶体通路与神经系统变性疾病

神经系统变性疾病的一个共同特征就是细胞内与细胞外突变或损害的蛋白异常聚集 ,导致选择性神经元变性与丢失。泛素蛋白水解酶体通路 (UPP)通过泛素依赖的蛋白质水解 ,在处理受损害的和有毒性的蛋白质方面发挥着重要的作用。目前 ,在很多神经系统变性疾病中发现UPP通路受到抑制。

长链非编码RNA人类白细胞抗原复合体18通过微RNA-497-5p/细胞周期蛋白E1轴调节弥漫性大B细胞淋巴瘤的增殖、凋亡和侵袭

目的 探讨长链非编码RNA人类白细胞抗原复合体18(lncRNA HCG18)调控微RNA-497-5p(miR-497-5p)/细胞周期蛋白E1(CCNE1)轴对弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL)细胞增殖、凋亡和侵袭的影响。方法 实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白质印迹法分别检测2018年5月至2021年5月收集的恩施土家族苗族自治州中心医院DLBCL病人淋巴组织、良性淋巴结增生病人的淋巴组织、人正常B细胞永生化细胞HMy2.CIR、DLBCL细胞系SU-DHL-1、OCI-LY8、U2932中HCG18、miR-497-5p表达及CCNE1蛋白表达,将OCI-LY8细胞分为Ct组(正常培养的OCI-LY8细胞)、pcDNA组(细胞转染过表达物阴性对照)、pcDNA-HCG18组(细胞转染HCG18过表达物)、si-NC组(细胞转染小干扰RNA阴性对照)、si-HCG18组(细胞转染HCG18小干扰RNA)、si-HCG18+inhibitorNC组(细胞转染HCG18小干扰RNA和抑制物阴性对照)、si-HCG18+miR-497-5p inhibitor组(细胞转染HCG18小干扰RNA和miR-497-5p抑制物),CCK-8法检测细胞增殖,流式细胞术检测细胞凋亡,Transwell检测细胞侵袭,蛋白质印迹法检测CCNE1、增殖细胞核抗原(PCNA)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、基质金属蛋白酶9(MMP-9)蛋白表达,双萤光素酶验证HCG18与miR-497-5p、miR-497-5p与CCNE1的关系。结果 在DLBCL淋巴组织和细胞中,HCG18、CCNE1蛋白高表达,miR-497-5p低表达,且在OCI-LY8细胞中HCG18、CCNE1蛋白表达上调最高,miR-497-5p表达下调最多(P<0.05),因此,以OCI-LY8细胞进行后续研究,与si-NC组比较,si-HCG18组HCG18(0.26±0.03比1.01±0.01)、CCNE1蛋白(0.45±0.03比1.44±0.19)表达降低,miR-497-5p(1.95±0.14比1.03±0.02)表达升高(P<0.05),与pcDNA组比较,pcDNA-HCG18组HCG18(1.96±0.23比1.02±0.01)、CCNE1蛋白(2.33±0.21比1.42±0.18)表达升高,miR-497-5p(0.28±0.02比1.02±0.02)表达降低(P<0.05),与siHCG18组、si-HCG18+inhibitor NC组比较,miR-497-5p表达降低(1.21±0.09比1.95±0.14、1.94±0.13),CCNE1蛋白(0.87±0.08比0.45±0.03、0.44±0.04)表达上调(P<0.05),沉默HCG18可抑制OCI-LY8细胞增殖、侵袭行为及PCNA、MMP-9蛋白表达,诱导细胞凋亡及Bax蛋白表达,而上调HCG18则呈相反趋势,下调miR-497-5p逆转了沉默HCG18对OCI-LY8细胞增殖、侵袭、凋亡的影响,HCG18靶向调控miR-497-5p/CCNE1。结论 沉默HCG18可能通过调控miR-497-5p/CCNE1抑制OCI-LY8细胞增殖、侵袭,诱导细胞凋亡。

急性缺血性脑卒中患者血清Sestrin2、神经胶质原纤维酸性蛋白和泛素羧基末端水解酶-1水平变化及预后影响因素分析

目的探讨急性缺血性脑卒中(AIS)患者血清中Sestrin2、神经胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)、泛素羧基末端水解酶-1(UCH-L1)水平的变化及预后影响因素。方法选择2018年3月至2020年3月武警重庆总队医院神经内科收治的136例AIS患者为AIS组,另选择同期健康体检者70例作为对照组。根据美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)将AIS患者分为轻度组(n=30)、中度组(n=69)、重度组(n=37);根据格拉斯哥预后评分(GOS)等级标准将AIS患者分为预后良好组(n=92)和预后不良组(n=44)。回顾性分析患者的年龄、性别、体质量指数(BMI)、入院时的NIHSS评分、GOS评分、梗死部位、合并疾病等临床资料。采用酶联免疫吸附试验检测所有受试者血清UCH-L1、GFAP、Sestrin2水平。采用logistic回归分析AIS患者的预后影响因素。结果 AIS组患者血清Sestrin2、GFAP、UCH-L1水平均显著高于对照组(P<0.05)。重度组患者血清中Sestrin2、GFAP、UCH-L1水平均显著高于轻度组、中度组(P<0.05),中度组患者血清Sestrin2、GFAP、UCH-L1水平均显著高于轻度组(P<0.05)。AIS患者预后与NIHSS评分、GOS评分、血清Sestrin2水平、血清GFAP水平、血清UCH-L1水平、梗死病灶大小、冠状动脉粥样硬化性心脏病、心房颤动有关(P<0.05);与年龄、起病至入院时间、性别、脑梗死部位、高血压、糖尿病及血脂异常无关(P>0.05)。NIHSS和GOS评分、梗死病灶大小、心房颤动及血清GFAP、UCH-L1水平是影响AIS患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论 AIS患者血清Sestrin2、GFAP、UCH-L1水平较高,且与病情严重程度有关,NIHSS和GOS评分、梗死病灶大小、心房颤动及血清GFAP、UCH-L1水平是影响AIS患者预后的独立危险因素。

胶质纤维酸性蛋白、泛素羧基末端水解酶L1、白介素-6在急性缺血性脑卒中变化及与预后的关系

目的 分析胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)、白介素-6(IL-6)在急性缺血性脑卒中(AIS)患者中的变化及与疾病程度、预后的关系。方法 将我院收治的68例AIS患者作为研究组,同期健康体检者72例作为对照组。对比不同人群GFAP、UCH-L1、IL-6水平,分析与AIS疾病程度的关系以及对预后的预测价值。结果 不同人群UCH-L1、GFAP、IL-6水平比较:研究组高于对照组,重度组>中度组>轻度组,预后不良组高于预后良好组(P<0.05);GFAP、UCH-L1、IL-6水平与NIHSS评分呈正相关(P<0.05);UCH-L1、GFAP、IL-6联合预测AIS患者预后的AUC=0.975,大于三者单独检测(P<0.05)。结论 AIS患者GFAP、UCH-L1、IL-6异常升高,三者与疾病程度呈正相关,对患者预后的预测有重要作用。

急性颅脑损伤病人血清外泌体中泛素碳末端水解酶L1和神经丝蛋白轻链多肽的表达及意义

目的探讨急性中、重度创伤性脑损伤(TBI)病人血清外泌体中泛素碳末端水解酶L1(UCH-L1)及神经丝蛋白轻链多肽(NF-L)的表达及临床意义。方法我院2017年1月~2020年8月就诊的中、重度TBI病人94例为观察组,同期健康体检者52例作为对照组。分别于受伤后2小时、12小时、24小时、48小时、72小时抽取外周血约5 ml,提取外泌体,用蛋白酶联免疫吸附试验(ELISA法)检测各时间点外泌体中UCH-L1及NF-L浓度。结果观察组病人外周血外泌体中UCH-L1蛋白浓度于伤后12小时达到高峰,后逐步下降,但各时间点均高于对照组,NF-L蛋白浓度逐渐升高,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。UCH-L1及NF-L蛋白浓度与年龄、性别及是否合并脑水肿无关,UCH-L1与病灶是否弥漫性轴索病变或局灶性病变亦无关,但NF-L能很好区分弥漫性轴索损伤或局灶性轴索损伤,差异有统计学意义(P<0.05)。入院后1周内死亡病人中,外泌体UCH-L1蛋白的浓度变化呈持续升高趋势,与未死亡病人比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论在中、重度TBI病人发病早期,外周血外泌体中UCH-L1及NF-L升高;NF-L可以很好地区分弥漫性或局灶性轴索损伤,UCH-L1可以预测发病早期死亡率。外泌体UCH-L1及NF-L有可能成为TBI预测疾病程度及预后的理想生物标志物。

血清泛素羧基末端水解酶L1、基质金属蛋白酶-9与高血压脑出血患者神经损伤及预后的关系

目的探讨泛素羧基末端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCH-L1)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)与高血压性脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage,HICH)患者神经损伤及预后的关系。方法选取2018年10月至2021年2月皖西卫生职业学院附属医院收治的63例HICH患者为观察组,并选取同期本院健康体检者52例作为对照组。比较两组血清UCH-L1、MMP-9水平差异,并分析观察组中血清UCH-L1、MMP-9与神经损伤和预后情况的相关性。结果观察组血清UCH-L1、MMP-9水平高于对照组,且观察组中相关指标与神经功能损伤及预后情况均有密切联系(P<0.05);血清UCH-L1、MMP-9单独检测评估HICH预后的曲线下面积低于两者联合检测(P<0.05)。结论 HICH患者血清UCH-L1、MMP-9水平与神经损伤程度相关,对其早期诊断、病情及预后评估均有一定的应用价值。

非晶状体βγ-晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物的细胞核转运及其选择性杀伤肿瘤细胞机制的研究

非晶状体βγ晶状体蛋白与三叶因子蛋白复合物(βγ-CAT)是从大蹼铃蟾(Bombina maxima)皮肤分泌物中分离的分子量为72kDa的天然蛋白复合物。本研究通过激光共聚焦显微镜和Western blot分析βγ-CAT在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中的细胞核转运机制,以及βγ-CAT对多株肿瘤细胞(HCT116,HT29,A375,Hela,THP-1等)的细胞毒效应。结果表明:βγ-CAT的α亚基中含有典型的GTP/ATPase的保守结构模体Walker A和Walker B,体外检测到βγ-CAT具有GTP/ATP水解酶和GTP/ATP结合活性。在细胞核转运过程中,βγ-CAT的α亚基和β亚基参与形成约150kDa含有泛素化修饰信号的大分子复合物,且泛素化修饰信号和βγ-CAT的α亚基和β亚基共定位于细胞内和融合于细胞核区域的转运囊泡小体中。βγ-CAT能够选择性的杀伤肿瘤细胞,诱导肿瘤细胞脱落和发生凋亡。上述结果为进一步深入研究βγ-CAT的细胞核转运和调节细胞功能的分子作用机制提供思路和线索。