线性泛素连接酶复合体与去线性泛素化酶在肿瘤中的研究进展

线性泛素化修饰是近年来发现的一种重要的翻译后修饰。线性泛素链由一分子泛素的甘氨酸与另一分子泛素的甲硫氨酸连接而形成。线性泛素化修饰过程由线性泛素连接酶复合体(LUBAC)与去线性泛素化酶(OTULIN)共同调控,广泛参与机体免疫、炎症反应、细胞凋亡等过程。近年来的研究表明,线性泛素化修饰能够影响NF-κB、Wnt/β-catenin等信号通路,并与肿瘤的发生、发展和耐药密切相关。本文将对LUBAC与OTULIN在肿瘤中的研究进展进行综述。

黑色素瘤抗原泛素连接酶的研究进展

黑色素瘤抗原(melanoma-associated antigen gene,MAGE)被视为一种肿瘤标志物和免疫治疗的热门对象。研究发现MAGE联合E3-RING泛素连接酶形成MAGE-RING连接酶复合体(MAGERING ligases,MRLs),成为泛素化的调控因子,从而调控连接酶的活性、底物的特异性和亚细胞定位。该文就MRLs的结构、活化机制和转录功能作一综述。

泛素连接酶APC/C参与的泛素化与细胞周期调节

后期促进复合物/细胞周期体(anaphase-promoting complex/cyclosome,APC/C)是一个多功能的泛素连接酶,参与细胞周期、代谢、DNA损伤修复、细胞自噬、凋亡、衰老及肿瘤发生等多种生物学过程。泛素化作为一种重要的翻译后修饰,可通过泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)调控蛋白质的降解。APC/C的分子量巨大,由多个亚基组成,在细胞周期调控中具有重要地位,可以通过介导细胞周期相关蛋白质的泛素化降解从而精确调控细胞周期的转换,并受共激活分子CDC20或CDH1的调控。了解APC/C的结构和功能,对于研究细胞周期及蛋白质翻译后修饰等生物学事件至关重要。近年,对APC/C分子结构和组成的解析工作取得了极大的进展,其在肿瘤中的作用及潜在的治疗应用也受到了关注。本文将着重对APC/C的组成和结构、参与泛素化的具体过程、在细胞周期中的调控和被调控机制以及参与肿瘤生成的最新研究进展进行综述。

E3泛素连接酶APC对糖尿病大鼠肾组织SnoN蛋白表达的影响

目的:观察APC10在糖尿病大鼠肾组织中的表达变化,并初步探讨其与糖尿病肾病(DN)发生发展中SnoN蛋白表达变化的关系。方法:大鼠随机分为糖尿病2、4和8周组,每组均设鼠龄匹配的正常对照组;生化方法测血糖、血肌酐和24 h尿蛋白,并观察肾脏指数;免疫组织化学检测APC10、核转录共抑制因子SnoN(SnoN)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、Smad2/3及链脲佐菌素(FN)蛋白的表达变化;RT-PCR检测SnoNmRNA的表达。结果:APC10阳性染色见于各组大鼠肾小管,随DN病程进展其表达逐渐增多,SnoN蛋白表达逐渐减少,TGF-β1、Smad2/3及FN蛋白亦随DN发展而增多;各时点糖尿病大鼠SnoN mRNA的表达与正常对照组相比差异无统计学意义。结论:APC10在DN发生发展中的表达增多可能介导了SnoN蛋白的泛素化降解,可能是SnoN蛋白表达减少的主要机制之一。

真菌中COP9信号复合体的研究进展

泛素连接酶(CRLs)主要通过泛素蛋白酶体途径来调控信号转导、转录、细胞增殖、生理节律、细胞发育等多种生化过程。COP9信号复合体(CSN)是真核细胞内高度保守的多亚基蛋白复合物,其主要功能是调控泛素相关的蛋白降解。高等真核生物缺失任何一个CSN亚基都会使突变株在发育早期致死,但真菌的CSN亚基缺失突变株能够存活,因此真菌成为研究CSN的系统进化、结构组成及生物学功能的理想材料。着重介绍了真菌中CSN的亚基组成、生物学功能及研究展望,为真菌及其他真核生物中CSN的功能研究提供一定的参考数据。

ARIH2抑制LUBAC的线性泛素化连接酶活性

线性泛素化修饰在肿瘤及免疫系统中均发挥着重要作用。线性泛素链组装复合体(linear ubiquitin chain assembly complex,LUBAC)是目前已知的唯一能够催化合成线性泛素链的泛素连接酶。本研究发现,泛素连接酶2(ariadne homolog 2,ARIH2)作为LUBAC新的相互作用蛋白质,能够抑制LUBAC对底物的线性泛素化修饰水平。通过免疫共沉淀实验发现,ARIH2与HOIP存在相互作用,且GST pull-down结果说明,HOIP通过ZF-NZF结构域与ARIH2发生相互作用。进一步的免疫沉淀结果证明,LUBAC并不能线性泛素化修饰ARIH2。反之,ARIH2能够抑制LUBAC对底物的线性泛素化修饰水平,其机制可能是ARIH2影响了SHARPIN的泛素化水平,从而影响LUBAC酶活性,进而导致LUBAC对底物的线性泛素化水平减弱。

GID/CTLH复合体的研究进展

GID/CTLH复合体是真核细胞中特有的具有E3泛素连接酶活性的大分子量蛋白复合体,深入分析其结构与功能具有重要的生物学意义。酵母GID复合体能帮助细胞快速应对微环境中营养状态的改变,同时在糖代谢调控中发挥重要作用;哺乳动物中的CTLH复合体能够迅速接收细胞外的不同信号,协调细胞发生可逆的变化,从而适应不断变化的环境,同时该复合体也涉及细胞内多个不同的生理途径的调控。本文综述了GID/CTLH复合体蛋白亚基的结构域、组成及功能的研究进展,旨在为该蛋白复合体的深入研究提供理论基础。

拟南芥ASK1与COI1形成蛋白复合体并调控雄性不育

茉莉素（茉莉酸及其衍生物）是一类新的植物激素,对植物的生长发育以及调控植物抗性起重要作用.COI1基因已被证明介导茉莉素所调控的植物育性和抗性.用生物化学和分子生物学手段,证明了ASK1与F-box蛋由COI1发生相互作用,并在植物体内形成蛋白复合体.利用反义RNA策略进行功能分析,表明ASK1调控植物的雄性不育.这为阐明茉莉素调控植物生长发育的分子机理提供了重要线索.

癌基因SKP2与人类恶性肿瘤

SKP2是新近发现的一种癌基因,是泛素连接酶(SCF)复合体的底物识别序列,对细胞周期起调控作用,与多种恶性肿瘤的发生、发展密切相关,现就SKP2与人类恶性肿瘤的关系简要综述。

卵巢肿瘤结构域特异性去线性泛素化酶负向调控炎症和自身免疫

线性泛素化在调节免疫系统中发挥着重要作用,可以通过调节核因子κB（nuclear factorκB,NF-κB）调节免疫反应。线性泛素化链由线性泛素链组装复合体（linear ubiquitin chain assembly complex,LUBAC）合成,这个复合体包括氧化血红素IRP2泛素连接酶1（heme-oxidized IRP2 ubiquitin ligase-1,HOIL-1）、HOIL-1相互作用蛋白（HOIL-1 interacting protein,HOIP）,

FBW7基因敲除的放射诱导性胃肠综合征小鼠肠道损伤变化及其机制

目的观察FBW7基因敲除的放射诱导性胃肠综合征(GIS)小鼠肠道损伤变化,并探讨相关机制。方法野生型雄性C57/BL小鼠15只纳入对照组,另选15只通过Cre/loxp系统进行FBW7肠道特异性基因敲除,作为实验组。对两组小鼠进行60Go全身照射,照射剂量为8 Gy,建立GIS模型。比较两组小鼠的存活时间、体质量改变情况和腹泻情况以评价放射损伤;观察两组小鼠小肠段组织病理学情况,测量小肠绒毛长度、隐窝深度及小肠上皮细胞髓过氧化物酶(MPO)活性;采用ELISA法检测两组小肠上皮细胞中的IL-1β、IL-6、TNF-α;采用免疫组化染色观察并计数Ki-67、PCNA阳性细胞以反映肠道细胞增殖情况;采用TUNEL免疫荧光染色观察小肠上皮细胞凋亡情况,采用免疫组化法检测小肠上皮细胞中的Caspase-3、Bax蛋白。结果与对照组相比,实验组存活时间更长,体质量下降更快,腹泻评分降低,小肠组织病理学评分降低,肠道绒毛长度及小肠隐窝深度增高(P均<0.05)。实验组小肠上皮细胞MPO活性及IL-1β、IL-6、TNF-α表达低于对照组(P均<0.05)。实验组Ki-67、PCNA阳性细胞数量多于对照组,小肠上皮细胞凋亡数及Caspase-3、Bax蛋白相对表达量低于对照组(P均<0.05)。结论肠道FBW7基因敲除的GIS小鼠放射性肠道损伤程度减轻,炎症反应减轻,其机制可能与抑制小肠上皮细胞凋亡、促进肠道隐窝干细胞增殖有关。

氯化两面针碱对类泛素化修饰抑制剂MLN4924介导肺癌耐药的作用与机制研究

目的:探索中药药效物质氯化两面针碱对A549 MLN4924耐药肺癌细胞株的影响及作用机制。方法:利用MLN4924低剂量处理A549细胞6个月,并进行细胞半数抑制率(IC50)分析和Western blot检测以确保顺利诱导出MLN4924耐药细胞株(A549-MR);氯化两面针碱浓度梯度和时间梯度处理A549-MR,并进行ATPLite细胞增殖分析、细胞计数检测其对A549-MR生长的影响;同时收集A549-MR细胞总蛋白进行Western blot检测氯化两面针碱抑制A549-MR生长的分子机制。结果:IC50分析和Western blot实验显示,经低剂量长时间处理A549细胞后,MLN4924对A549细胞的IC50从0.355μmol/L提高至10.643μmol/L,且其不能显著抑制Cullins家族蛋白的类泛素化修饰(neddylation);细胞增殖分析显示,氯化两面针碱显著抑制MLN4924耐药肺癌细胞生长;Western blot结果显示,氯化两面针碱能下调A540-MR细胞内的Cullins蛋白表达并引起其抑癌底物蛋白p21、p27等积聚。结论:氯化两面针碱通过抑制泛素连接酶(CRLs)复合体的活性,导致其下游抑癌蛋白底物积聚,从而抑制neddylation抑制剂MLN4924引起的肺癌耐药细胞增殖。

F-box蛋白家族在肿瘤发生中的作用

SCF(Skp1-Cullin1-F-box)复合体是一类泛素E3连接酶,F-box蛋白是构成SCF复合体的亚基之一,在泛素蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)中介导SCF复合体特异性的识别底物。SCF复合体通过降解特定底物在多种细胞进程中发挥关键调节作用,如细胞增殖、细胞周期进程、转录和细胞凋亡等。F-box蛋白参与的蛋白降解过程的失调会导致肿瘤的发生,所以可针对F-box蛋白进行癌症药物的设计。该文主要对F-box蛋白家族的结构特征和它们在肿瘤发生中的功能进行了系统阐述,为其将来作为药物靶点应用于癌症临床治疗提供理论基础。

调控细胞活动不可或缺的重要分子——F-box蛋白

泛素连接酶作为一种翻译后效应器,对细胞生命活动的正常运行至关重要。而泛素连接酶SCF(Skp1-Cullin-F-box protein)复合体重要组件—F-box蛋白的主要作用是对靶蛋白的特异性识别。作为许多生理病理过程的效应分子,它广泛存在于真核生物,参与了众多的细胞机制,其对底物的特异性识别是蛋白元件在特定时空功能终止的重要基础。对F-box蛋白的深入研究必将增强人们对细胞生命活动调控机制和疾病机理的理解。本文拟就F-box蛋白的结构、功能及其与疾病发生的研究进展做一综述。

《分子细胞》：发现可调控蛋白质降解的“脚手架”

在最近的这项研究中，研究人员发现了HRD泛素连接酶最重要的”脚手架”——Usa1亚基。Usa1亚基能够将该酶复合体的各个亚基连接起来，组成一个完整的酶复合体。当识别并标记某些水溶性蛋白质时，Usa1能够使Derl和Hrd1亚基连接起来。这篇研究报告发表在《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。