基于ERK1/2翻译后修饰调控及空间性调节的抗癌策略研究进展

ERK1/2是一种介导细胞信号转导的关键蛋白,参与调节细胞的染色质重塑、核解体、增殖、存活、代谢、迁移和分化等生物学过程。其过度激活与癌症的发生进展密切相关,机制表现为上游通路分子或调节因子的基因突变使ERK1/2过度激活及针对上述靶点进行抑制后的ERK1/2再激活。因而ERK1/2为一个有潜在价值的靶点。本文对ERK1/2的翻译后修饰调控及空间性调节的机制研究和相应小分子抑制剂的应用现状进行了讨论,总结并展望了目前靶向调控ERK1/2的抗癌策略及针对潜在靶点展开探索的可能性,为ERK1/2作为抗癌理想靶点的开发性研究提供了新思路。

与代谢酶PGK1相关的翻译后修饰在肿瘤发生发展中的作用研究进展

磷酸甘油酸激酶1(phosphoglycerate kinase-1,PGK1)是糖酵解途径中第一个催化ATP生成的关键酶,主要功能是催化1,3-二磷酸甘油酸(1,3-bisphosphoglycerate,1,3-BPG)转化为3-磷酸甘油酸(3-phosphoglycerate,3-PG),并且通过底物水平磷酸化产生ATP。PGK1不仅具有代谢酶活性,在糖酵解过程中发挥重要作用,还具有蛋白激酶活性,可参与多种生命活动的调控,如介导血管生成、细胞自噬、DNA复制和修复、三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环、肿瘤细胞增殖和转移等。在医学生物领域,翻译后修饰对基因稳定遗传、蛋白质定位、细胞代谢调控、DNA转录和翻译等至关重要。近年来研究表明,与PGK1相关的各种翻译后修饰在肿瘤的发生发展中起着重要的生物学作用,这不仅推动了癌症发病机制的研究,更为肿瘤患者提供了新的治疗方案。本文综述了PGK1翻译后修饰在肿瘤发生发展中的生物学功能研究。

一贯煎通过调节Parp-1的翻译后修饰保护肝细胞DNA

目的观察一贯煎(Yiguanjian decoction,YGJ)影响Parp-1修复H_(2)O_(2)诱导肝细胞DNA损伤的机制。方法培养小鼠胚胎肝细胞BNL CL.2,建立H_(2)O_(2)细胞损伤模型并用YGJ预处理,CCK-8检测细胞活力,Annexin V/PI流式细胞术检测细胞死亡,EDU掺入检测细胞增殖,8-羟基脱氧鸟苷比色法和γ-H_(2)AX细胞荧光染色检测DNA损伤。免疫印迹法检测Parp-1、Parp-1的Par化和乙酰化。结果H_(2)O_(2)作用后,肝细胞凋亡率增加;细胞增殖被明显抑制;DNA损伤持续存在于整个实验过程。Parp-1在6 h升高后维持高表达,Parp-1的Par化和乙酰化均先升高随后降低。Sirt-1的抑制剂EX527可明显提高Parp-1的Par化,而其激动剂SRT1720可明显降低Parp-1的Par化。YGJ作用后细胞凋亡率和DNA损伤明显减少,增殖细胞数明显增加,Parp-1高表达时间点提前,Parp-1的Par化明显提高,乙酰化时间点推迟,且持续时间更长。结论YGJ可降低H_(2)O_(2)诱导的肝细胞DNA损伤,其作用机制与Sirt-1对Parp-1去乙酰化维持其含量、负调控Parp-1的Par化维持一定的活性有关。

ULK1翻译后修饰调控细胞自噬的研究进展

UNC-51样激酶1(Unc-51 Like Kinase 1, ULK1)作为自噬启动因子,在自噬的发生、维持细胞内环境的稳态发挥着重要的作用。ULK1具有多个功能结构域,通过发挥不同的作用精确调控特定的下游靶标,从而实现对特定信号通路的调控。蛋白质翻译后修饰(Post-translational Modifications, PTMs)是目前蛋白研究的热点,许多研究证实ULK1受多种翻译后修饰调控,包括磷酸化、泛素化、乙酰化等。本文综述了ULK1不同翻译后修饰在自噬中的调控作用,并介绍了针对于ULK1设计的的小分子化合物,以期为自噬领域的研究和探索自噬相关疾病的治疗和预防提供参考。

程序性细胞死亡蛋白1配体1(PD-L1)的翻译后修饰调控及其在肿瘤免疫治疗中的应用进展

程序性细胞死亡蛋白1配体1/程序性细胞死亡蛋白1(PD-L1/PD-1)免疫检查点是最有前景的肿瘤免疫治疗靶点之一。肿瘤等细胞表面过度表达的PD-L1通过与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,导致肿瘤免疫逃逸;靶向PD-1/PD-L1的治疗策略主要通过阻断二者结合,恢复免疫细胞对肿瘤的杀伤作用。肿瘤细胞中PD-L1的水平与功能受到多层次的调控,其中,PD-L1的翻译后修饰(PTM)近年来备受关注,主要包括糖基化、磷酸化、泛素化、乙酰化以及棕榈酰化修饰等,这些修饰方式能够影响PD-L1的稳定性、细胞内定位或功能,进而调控T细胞活化和肿瘤免疫,因而干预PD-L1的PTM亦可作为新的抗肿瘤免疫逃逸治疗手段。

β-catenin、STT3A和PD-L1在胃癌组织中的表达及与病理特征和预后的相关性

目的:探讨β-catenin、STT3A及PD-L1相关蛋白在胃癌组织中的表达相关性及其与病理特征和预后相关性。方法:选取2020年02月至2021年10月63例胃癌组织及癌旁组织蜡块标本,通过免疫组化检测胃癌及癌旁组织中β-catenin、STT3A及PD-L1相关蛋白的表达情况,探讨其与临床病理参数之间的关系,并分析β-catenin、STT3A及PD-L1三者之间的相关性。通过Western blot检测胃癌细胞中的β-catenin、STT3A及PD-L1蛋白的表达情况,探讨稳定PD-L1表达糖基化修饰的可能影响因素,为胃癌免疫检查点抑制剂疗法提供新思路。结果:胃癌组织中β-catenin、STT3A阳性表达率高于癌旁组织(P<0.05),与肿瘤分化程度、肿瘤直径、淋巴结转移、临床TNM分期有关(P<0.05),但与年龄、性别均无显著相关性(P>0.05)。胃癌组织中PD-L1阳性表达率高于癌旁组织(P<0.05),与肿瘤分化程度、临床TNM分期有关(P<0.05),而与年龄、性别、肿瘤直径、淋巴结转移无显著相关性(P>0.05)。在胃癌组织中,β-catenin与STT3A、PD-L1的表达呈正相关(P<0.05),PD-L1与STT3A的表达呈正相关(P<0.05)。结论:胃癌组织中β-catenin、STT3A、PD-L1三种蛋白的表达均高于癌旁组织,且与肿瘤分化程度、临床TNM分期有关,因此三种蛋白可能与肿瘤的预后相关。此外,β-catenin、STT3A、PD-L1三者之间的的表达呈相关性,结果表明胃癌组织中可能存在β-catenin调控STT3A从而调节PD-L1的糖基化过程,从而影响PD-L1稳定性的表达。

PGC-1α的转录调节和翻译后修饰

过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)辅助激活因子-1α(PPARγcoactivator-1α,PGC-1α)是线粒体生物合成的关键调节分子.外界刺激(寒冷、饥饿、运动)一方面可以改变PGC-1α的基因和蛋白质表达水平,另一方面可以通过翻译后修饰方式调节其蛋白质活性,最终调节细胞能量代谢和线粒体生物合成过程.PGC-1α表达的异常是代谢性疾病及老年性疾病等发病的重要原因.本文就PGC-1α在转录水平和翻译后修饰水平的调节方式的最新研究进展作一综述.

PD-L1表达及其调控在肿瘤治疗中作用的研究进展

程序性死亡蛋白1(programmed cell death 1,PD-1)及其配体PD-L1(programmed death 1 ligand 1)是重要的免疫检查点,二者相互作用可负性调节效应T细胞活化与增殖,也是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要途径。阻断PD-1与PD-L1的结合,可以解除肿瘤细胞或抗原提呈细胞对T细胞的抑制,恢复其对肿瘤细胞的识别和杀伤能力。然而,PD-L1的表达受到复杂的调控且在不同的肿瘤中呈现出差异,其主要发生在遗传、转录和转录后水平。本综述介绍PD-L1表达的调控过程及其在肿瘤免疫治疗中的作用,结合这些调控机制实现对不同特征肿瘤进行精准免疫治疗是下一步研究的重点,在肿瘤治疗中具有重要意义。

泛素连接酶SMURF1催化ADAR1的多聚泛素化修饰

既往研究发现,SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶1(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1,SMURF1)通过其E3泛素连接酶活性介导自噬进程,然而SMURF1的泛素化底物蛋白质仍有待进一步挖掘。本文利用免疫共沉淀(Co-IP)联合蛋白质谱分析捕获并鉴定THP-1细胞中SMURF1的相互作用蛋白质集合物,发现在THP-1细胞中SMURF1可与222种蛋白质物理性结合,RNA腺苷脱氨酶1(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)具有较高的肽段结合分数。构建SMURF1过表达载体并转染到HEK-293T细胞中,Co-IP和Western印迹检测验证外源性SMURF1与内源性ADAR1存在相互作用。qRT-PCR和Western印迹检测结果显示,在HEK-293T细胞中过表达SMURF1后ADAR 1 mRNA水平差异无统计学意义、蛋白质水平明显降低(P<0.05)。用放线菌酮(CHX)分别处理正常和过表达SMURF1的HEK-293T细胞,Western印迹检测显示,过表达SMURF1后ADAR1的半衰期缩短(P<0.05)。进一步在HEK-293T细胞中共转染泛素(Ub)过表达载体和SMURF1过表达载体,通过Co-IP和Western印迹检测结果证实,过表达SMURF1后ADAR1的多聚泛素化水平显著增加(P<0.05)。在蛋白酶体抑制剂(MG132)作用后,Western印迹检测结果表明,蛋白酶体降解途径受抑制后SMURF1对ADAR1的负调控作用减弱(P<0.05)。本研究表明,SMURF1可以与ADAR1相互作用,催化ADAR1的多聚泛素化修饰并介导其蛋白酶体途径降解,为探索SMURF1通过影响ADAR1蛋白质稳定性而具备的多种生物学功能提供理论基础。

翻译后修饰对高迁移率族蛋白B1定位影响的研究进展

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种进化中高度保守的非组蛋白染色体结合蛋白,在多种刺激因素作用下,经乙酰化、糖基化、磷酸化、ADP-核糖基化、甲基化及氧化还原等蛋白翻译后修饰(PTMs)的HMGB1从细胞核转位至胞浆或释放至胞外,其生物学功能也随之定位变化而变化,由细胞核中的DNA分子伴侣转变为炎症、免疫反应、肿瘤等疾病的生物标志和治疗靶点。文章就HMGB1的结构、PTMs对HMGB1定位及功能的影响作一综述。

低氧诱导因子-1α的翻译后化学修饰及其对活性的调控作用

低氧诱导因子-1(hypoxiainduciblefactor-1,HIF-1)是参与调节机体氧平衡的重要转录因子。作为一种蛋白质,它的主要亚基HIF-1α受到多种翻译后的化学修饰,如泛素化、羟基化、乙酰化、类泛素化、磷酸化、巯基化等的影响,从而使其蛋白的稳定性、入核以及对下游基因的促转录活性受到调节。因此,研究HIF-1α的翻译后修饰,不仅有助于我们加深对HIF-1作为一个多种疾病的治疗靶标的认识,更能为我们理解类似转录因子自身的调控提供思路。

高迁移率族蛋白B1翻译后修饰与疾病

高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是一种高度保守的染色体结合蛋白。现在越来越多的研究表明它作为一种重要的损伤相关模式分子(DAMPs),经乙酰化、甲基化、磷酸化和氧化还原等翻译后修饰(PTMs)后与细胞DNA和蛋白质相互作用,从而成为炎症、免疫及肿瘤等疾病的生物标志物或参与疾病发展过程。因此,对于PTMs与HMGB1多种生物学活性之间复杂关系的研究逐渐受到重视,这也使HMGB1的PTMs作为疾病治疗的新靶点成为可能。本文就PTMs对HMGB1的结构、生物学效应的影响及其在疾病发展过程中的作用进行综述。

多种翻译后修饰对低氧诱导因子-1α稳定性调控的机制

低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是组织细胞对缺氧感应和调控的一类关键转录因子,在机体中广泛表达.作为细胞低氧应答反应中的重要调节因子,HIF-1能够调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.HIF-1是由氧依赖的α亚基和细胞内稳定表达的β亚基构成的异源二聚体.其中α亚基对氧浓度变化敏感,是HIF-1的功能性亚基,它的表达活性决定了HIF-1的生物学活性.近期研究发现,HIF-1α的一系列翻译后修饰可改变其稳定性,进而调控其转录激活活性,从而参与肿瘤、低氧性肺动脉高压以及心血管疾病等的发生与发展.本文主要就HIF-1α的一列系翻译后修饰,如羟基化、泛素化、磷酸化、乙酰化、SUMO化修饰作一综述.

PD-1/PD-L1的糖基化修饰对肿瘤免疫治疗影响的研究进展

糖基化修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰,程序性细胞死亡分子1(programmed cell death-1,PD-1)/程序性细胞死亡分子配体1(programmed cell death ligand-1,PD-L1)存在多个N-糖基化位点,其糖基化修饰显著影响免疫治疗的疗效。PD-1共有4个N-糖基化位点,分别为N49、N58、N74和N116。核心岩藻糖基转移酶8(fucosyltransferase 8,FUT8)可催化PD-1的核心岩藻糖基化。一些针对PD-1的N58位点糖基化修饰的单克隆抗体可以有效阻断PD-1/PD-L1相互作用。此外,阻断嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T-cell,CART)PD-1的N74糖基化修饰可以增强其杀伤效应。PD-L1同样含有4个糖基化位点,分别为N35、N192、N200和N219。一些重要的调控分子可以抑制或促进PD-L1的糖基化修饰,产生一定生物学效应。本文通过综述糖基化修饰对PD-1/PD-L1分子表达及功能的影响,期望为提高肿瘤免疫治疗的疗效提供基于糖基化修饰的新策略。

VP1甲基化修饰对传染性法氏囊病病毒的复制至关重要

传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)属于禽双RNA病毒科双RNA病毒属,IBDV主要感染雏鸡,3日龄至8周龄鸡均可感染,以5周龄鸡最为易感。1997年我国首次在广州发现并分离到病毒,IBDV现已全球流行。有关其病毒学特征、致病性等方面的研究尚不全面,依然存在很多未知。VP1是该病毒的唯一RNA依赖的RNA聚合酶,负责病毒基因组复制与转录,也是抗病毒药物研发最佳设计靶点。病毒蛋白翻译后修饰在调节病毒复制中发挥重要作用,修饰位点是非常重要的抗病毒药物研发靶点,有关IBDV VP1翻译后修饰研究较少,2009年报道VP1可以发生盐酸胍修饰。

免疫检查点程序性细胞死亡蛋白配体-1翻译后修饰及其在免疫治疗中的应用前景

免疫检查点程序性细胞死亡蛋白配体-1(programmed cell death 1 ligand 1,PD-L1)是一种主要表达于肿瘤细胞表面的免疫抑制性分子,其可与T淋巴细胞表面的程序性细胞死亡蛋白-1(programmed cell death protein 1,PD-1)结合,抑制T淋巴细胞的激活,发挥免疫抑制性功能。基于这一原理所开发的PD-1/PD-L1免疫阻断疗法,已在临床广泛应用于多种实体瘤的治疗,使诸多病人受益。与此同时,随着对PD-L1调控机制研究的深入,PD-L1的多种翻译后修饰形式陆续得到了鉴定,包括糖基化、磷酸化、泛素化和棕榈酰化等。研究表明,这些翻译后修饰过程可影响PD-L1的蛋白质稳定性与生理功能。因此,翻译后修饰成了PD-L1研究新的切入点。目前,PD-L1翻译后修饰靶向药物已在免疫治疗中展现出良好的应用前景。通过靶向PD-L1翻译后修饰过程,进而调控由PD-L1介导的肿瘤免疫逃逸,成了提高免疫治疗应答率的新思路和新策略。本文将对PD-L1翻译后修饰的研究进行系统总结,并陈述其在免疫治疗领域中的应用前景,希望为未来针对PD-L1翻译后修饰的研究提供理论支持。

PD-L1表达及其调控在胶质瘤免疫治疗中作用的研究进展

以PD-1/PD-L1轴为靶点的免疫检查点阻断治疗策略已经应用于临床上多种肿瘤的治疗。PD-L1作为表达于肿瘤细胞中的重要免疫调控靶点,可以应用单克隆抗体阻断其介导的免疫抑制作用,从而恢复T细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤。但是,PD-L1的表达受多种因素调控,包括基因组水平、翻译后修饰过程以及翻译后CMTM4/6介导的内含体循环调控等。本文就PD-L1蛋白表达的受调控过程及其在胶质瘤免疫治疗中作用的研究进展作一综述。

转录因子FoxO1的修饰调节效应及在心血管疾病中的作用

FoxO1是FoxO亚家族中最早发现的转录因子,其转录活性受到多种蛋白修饰的调节。近年研究显示,FoxO1在多种心血管疾病的发生、发展中都发挥着重要作用。本文在此对FoxO1的修饰调节效应及其在心血管疾病中的作用作一综述。

HIF-1α的可逆性SUMO化修饰

低氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)是参与调节机体氧平衡的重要转录因子,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因.HIF-1由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成.其中α亚基可受到多种翻译后化学修饰作用,如在常氧下,HIF-1α通过泛素化蛋白酶修饰并导致其快速降解.最近几年发现的泛素样蛋白家族成员小泛素蛋白样修饰蛋白(SUMO)也能与HIF-1α共价结合.SUMO是一种分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在.SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,并对其进行翻译后修饰,该过程称为SUMO化.与泛素化蛋白酶体途径不同的是,SUMO化修饰能在常氧和相对低氧的条件下调节HIF-1α蛋白的稳定性,从而改变其转录活性.SUMO化是一个可逆的动态过程,可被特异性蛋白酶ULP/SENP将其从底物上去除.本文主要就HIF-1α的可逆性SUMO化修饰作一综述.

烯醇化酶1多肽共价修饰改变细胞的生长和代谢模式

文章利用斑马鱼胚胎成纤维细胞(PAC2),研究烯醇化酶1(Enolase1,ENO1)多肽生化功能及其共价修饰的影响。首先体外合成甲基修饰、乙酰修饰、磷酸修饰和未修饰的ENO1多肽,分别处理PAC2细胞,然后检测处理细胞CCK-8、胞内外乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)和二磷酸甘油酸(2-phosphoglycerate,2-PG)相对含量;以及线粒体和溶酶体完整性;同时利用PCR ARRAY试剂盒比较葡萄糖代谢通路变化。结果表明不同修饰的多肽处理后,细胞增殖,溶酶体和线粒体形态,以及糖代谢通路发生了不同程度的改变。为了进一步研究乙酰化修饰ENO1多肽促进细胞增殖的代谢机制,又将乙酰化修饰的多肽和空白对照处理的PAC2细胞进行转录组测序。转录组分析进一步显示乙酰化修饰的ENO1多肽可以改变糖、脂、蛋白质代谢途径,并激活与癌症和病毒感染病的KEGG通路。研究结果提示烯醇化酶1的多种生化功能可能是蛋白翻译后不同化学修饰的结果。