UBC9介导SUMO化修饰在同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡中的作用研究

目的探讨泛素结合酶9(ubiquitin conjugating enzyme 9,UBC9)介导SUMO化修饰在同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡中的作用。方法首先采用细胞计数试剂(cell counting kit-8,CCK-8)法和Western blot检测不同浓度(0μmol/L、50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L和200μmol/L)同型半胱氨酸对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)的活力及焦亡的影响;采用Western blot检测不同组细胞中UBC9、SUMO化修饰蛋白SUMO-1、炎症因子IL-1β的表达水平;qRT-PCR检测干扰前后UBC9的mRNA表达,同时检测干扰UBC9后,UBC9、焦亡相关蛋白、IL-1β及SUMO-1相关表达。结果当采用100μmol/L的Hcy刺激后,巨噬细胞的活力影响最小且焦亡蛋白NLRP3、Caspase-1表达最明显(P<0.001);与Control组相比,Hcy组IL-1β的表达水平升高(P<0.01),SUMO-1表达升高(P<0.01);与Control组相比,Hcy组中UBC9蛋白水平及mRNA水平表达均增高(P<0.05);转染si-UBC9后,与si-NC+Hcy组相比,si-UBC9+Hcy组NLRP3、Caspase-1、IL-1β、UBC9、SUMO-1表达降低(P<0.01)。结论同型半胱氨酸诱导巨噬细胞焦亡的发生,其机制与上调泛素结合酶9发生SUMO化修饰有关。

SUMO化修饰精细调控内皮HEY1在血管生成中的作用

HEY1(hairy/enhancer of split related with YRPW motif 1)是在内皮生成中发挥重要作用的一种经典转录抑制因子,但HEY1的具体作用机制尚不清楚。SUMO化修饰(SUMOylation)是一种翻译后修饰过程,在血管发育和组织动态调节可能具有潜在作用。首先,作者通过免疫沉淀实验发现,K82R、K292R、K90R赖氨酸残基的缺失会抑制HEY1的SUMO化修饰,对应的三重突变体HEY1-3KR几乎没有SUMO化修饰。

泛素化与SUMO化修饰在脱落酸信号转导中的调控作用研究进展

重点阐述了泛素化和SUMO化2种相似的蛋白质翻译后修饰在脱落酸(abscisic acid,ABA)信号转导中的调控作用,系统总结了模式植物拟南芥中2种修饰对ABA信号转导通路中各元件的调控机制,讨论了2种翻译后修饰之间可能存在的相互联系,并对未来的研究方向进行了展望。

植物SUMO化修饰研究进展

SUMO化修饰是一种高度保守的蛋白质翻译后修饰。在SUMO化酶系统的协同作用下,成熟的SUMO分子以异肽键的方式结合到靶蛋白上,调控靶蛋白稳定性、活性、定位等。同时,发生SUMO化修饰的蛋白在SUMO特异蛋白酶的作用下发生去SUMO化反应,使SUMO重新进入循环过程。已知SUMO化修饰参与了植物胁迫响应、生长发育、开花等重要生理过程的调控。本文主要介绍了植物SUMO化修饰途径及其调控的生物学过程,并讨论蛋白组学方法在SUMO化修饰底物鉴定的进展及问题。

SUMO化调控突触可塑性和介导认知功能改变研究进展

小泛素样相关修饰物(SUMO)化作为一种重要的翻译后修饰出现在细胞生理学的几乎所有方面[1]。SUMO化是一个动态的多步共轭和去共轭级联,由三磷酸腺苷(ATP)依赖的酶催化[2]。在神经元中,SUMO化已被证明可调节蛋白质多种功能,包括蛋白质稳定性、染色质组装、转录、DNA修复、亚细胞定位、蛋白质-蛋白质相互作用和蛋白质内稳态[3]。SUMO化动态调节蛋白质功能,因此,在神经元成熟、突触形成和可塑性中起重要作用。

SUMO化修饰在乳腺癌中的研究进展

SUMO化修饰(SUMOylation)是一种动态可逆的蛋白翻译后修饰,可以调节几乎所有的细胞生物学功能和病理过程。SUMOylation相关蛋白的稳态与癌症的发生发展紧密联系,SUMOylation调控癌症相关的多种蛋白,靶向SUMOylation治疗癌症具有巨大前景。本文主要综述SUMOylation在乳腺癌中的作用研究,探讨靶向SUMOylation作为乳腺癌治疗策略的价值。

sumo化及sumo化修饰酶对糖尿病肾病NF-κB信号通路的调控

核转录因子(nuclear factorκb,NF-κB)是公认的炎症和免疫反应的调节因子,与糖尿病肾病的发生发展密切相关。小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,sumo)参与了NF-κB信号通路的调控,NF-κB抑制蛋白(inhibitor ofnf-κB,IκB)等NF-κB通路中重要的蛋白因子均可被小泛素相关修饰物修饰,进而调控NF-κB信号通路。sumo化修饰酶在该调控中发挥极其重要的作用,其中sumo结合酶E2(即ubc9蛋白)和sumo连接酶E3成员之一的信号转导和转录激活子(signal transducer and activator of transcription,STAT)抑制蛋白(protein inhibitor of activated STAT,PIAS)家族是近年来的研究热点。文中综述sumo化、sumo化修饰酶及其对糖尿病肾病NF-κb信号通路的调控作用。

SUMO化修饰在心血管疾病中的研究进展

心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)包括动脉粥样硬化、心肌梗死、心力衰竭和缺血性心肌病等,是由许多因素引起的常见疾病,发病率和死亡率较高,严重威胁人类健康。小泛素相关修饰物(small ubiquitin-like modifier,SUMO)修饰是一种重要的蛋白质翻译后修饰形式,也是一种动态可逆的修饰方式,因在真核生物中具有重要的生物学功能而被广泛报道。底物蛋白的赖氨酸残基可与SUMO分子共价结合发生SUMO化,从而调节底物蛋白的功能和细胞活性。大量研究表明,底物蛋白的SUMO化在心血管发育和功能中发挥着关键作用。在某些病理条件下,蛋白质的SUMO化会发生很大变化,是导致疾病的关键因素之一。外泌体作为细胞间通信的重要介质在心血管疾病中具有重要的靶向调控作用,而SUMO化修饰可以调控外泌体中内容物的分选机制。综上所述,本文对SUMO化修饰在心血管疾病中的研究进展以及SUMO化修饰联合外泌体在治疗心血管疾病中的应用予以综述,旨在为心血管疾病治疗提供新颖的策略。

蛋白质SUMO化修饰研究进展

SUMO(small ubiquitin-related modifier)是类泛素蛋白家族的重要成员之一,可与多种蛋白结合发挥相应的功能,其分子结构及SUMO化反应途径都与泛素类似,但二者功能完全不同。SUMO化修饰可参与转录调节、核转运、维持基因组完整性及信号转导等多种细胞内活动,是一种重要的多功能的蛋白质翻译后修饰方式。SUMO化修饰功能的失调可能导致某些疾病的发生。

植物SUMO化修饰及其生物学功能

SUMO化修饰是细胞内蛋白质功能调节的重要方式之一。植物中的SUMO化修饰途径由SUMO分子和SUMO化酶系组成。SUMO化修饰是一个可逆的动态过程。SUMO前体蛋白在SUMO特异性蛋白酶的作用下成熟,随后通过SUMO活化酶、SUMO结合酶和SUMO连接酶将靶蛋白SUMO化,最后SUMO特异性蛋白酶将SUMO与靶蛋白分离,重新进入SUMO化循环。初步研究表明,植物SUMO化修饰参与植物花期调控、激素信号转导、抗病防御以及逆境应答等生理过程。

SUMO化修饰对NF-κB信号通路的调控

小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)经由一系列酶介导的生化级联反应共价结合于靶蛋白的赖氨酸残基上,稳定靶蛋白免受降解的过程称为SUMO化修饰(SUMOylation)。核转录因子κB(nuclear factors κB,NF-κB)是公认的炎症和免疫反应的重要调节因子,并与糖尿病的发生发展密切相关。近年来研究发现,不仅NF-κB抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IκB)的SUMO化修饰参与NF-κB信号通路的调节,而且SUMO酶可以直接调节NF-κB对靶基因的转录。现就SUMO亚型及结构,SUMO化修饰与去SUMO化修饰过程,SUMO、SUMO酶对NF-κB的转录调控及其与糖尿病相关性的最新研究进展作以综述。

SUMO化修饰与DNA损伤修复

蛋白质的翻译后修饰在很大程度上决定了蛋白质的活性、细胞定位、稳定性及蛋白质之间的相互作用。而在DNA损伤修复过程中,通过调控不同修复蛋白的翻译后修饰来影响他们的活性及细胞定位,进而导致DNA损伤修复途径的不同和修复结果的差异。新近研究表明,蛋白质的SU-MO化修饰在DNA损伤修复和基因组稳定性的维护方面发挥重要作用。本文将对SUMO化修饰对DNA损伤修复的调控的最新研究进展做一综述。

大豆SUMO化相关基因在热激条件下的表达分析

为探讨SUMO(类泛素的小蛋白修饰,small ubiquitin-like modifier)在大豆逆境胁迫中的作用,对大豆SUMO系统的相关基因和蛋白质结构进行分析,与其它植物SUMO化相关基因构建系统发育树,并将大豆合丰25热激处理后,选取SUMO系统中的6个基因(Gm SUMO2,Gm SUMO3,Gm SAE1b,Gm SCEb,Gm E3f,Gm ESD4d)进行实时定量分析。结果表明,大豆Gm SUMO,Gm SAE1,Gm SCE,Gm E3f与木本植物亲缘关系较近;热激处理不同时段,大豆6个SUMO相关基因均有明显变化,Gm SAE1b起激活作用最先启动,Gm SUMO2/3和Gm SCEb表达趋势一致,验证了Gm SCEb的结合作用。热激10min后,Gm SUMO2/SUMO3相对表达量达到最低,而Gm ESD4d在叶中相对表达量达到近40倍,说明Gm ESD4d在叶中起去SUMO化作用。热激30min,在根中Gm SUMO2相对表达量达到近27倍,Gm SCEb达到10倍,Gm E3f达到近40倍。说明Gm SUMO2、Gm SCEb、Gm E3f主要在根中起作用。

2型糖尿病核因子κB信号通路相关微血管内皮损伤与SUMO化修饰

NF-κB通路的持续激活在血管的炎性反应和内膜的过度增生中起关键的作用,可能是糖尿病血管内皮细胞损伤及随后的糖尿病血管病变的始动机制之一,2型糖尿病微血管病患者NF-κB相关外周血淋巴细胞DNA氧化损伤及其下游影响因子信号的不同,为2型糖尿病微血管病理变化的早期干预提供依据。SUMO化很可能通过对NF-κB信号通路的复杂性调控,正性调节胰岛素受体信号来阻止糖尿病的发生。

SUMO化修饰对高糖诱导的大鼠肾系膜细胞IκB/NF-κB信号的影响

目的探讨小泛素相关修饰物(SUMO)修饰对高糖诱导的肾系膜细胞IκB/NF-κB信号的影响。方法体外培养正常大鼠肾小球系膜细胞,设对照组、不同浓度高糖干预组和渗透压对照组,用免疫共沉淀检测SUMO1,SUMO2/3蛋白与IκBα蛋白的相互作用;免疫印迹检测IκBα、NF-κB P65蛋白表达。结果高糖特异性地减弱肾系膜细胞SUMO2/3与IκBα蛋白间的相互作用(P<0.05);高糖呈浓度-时间依赖性促进IκBα泛素化降解(P<0.05),同时上调NF-κB P65表达(P<0.05)。结论高糖特异性减弱IκBα的SUMO化修饰,可能介导了肾系膜细胞、NF-κB信号的激活,参与了糖尿病肾病的发病。

蛋白质多聚SUMO化修饰及其功能

泛素(ubiquitin,Ub)是一类高度保守的小蛋白,可与靶蛋白的赖氨酸残基共价连接,形成多聚泛素链行使功能.类似于泛素化修饰过程,小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifier,SUMO)也可以共价修饰靶蛋白的赖氨酸残基,从而影响靶蛋白的定位、稳定性以及蛋白间的相互作用,发挥重要的生理功能.尽管在多数情况下,靶蛋白发生的是单SUMO化修饰,但最近研究发现,SUMO依赖自身的赖氨酸也可以形成多聚链.与单SUMO化修饰不同的是,多聚SUMO化修饰的靶蛋白可以进一步被泛素化修饰,进而诱导靶蛋白的降解.这是一种新的、特殊的化学修饰形式,弄清它的生理功能,对于了解细胞的生长、分化以及凋亡等生理过程将具有重要的意义.本文将就此方面的最新研究进展做一综述.

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.

蛋白质SUMO化修饰研究进展及其临床应用价值

小泛素相关修饰物(small ubiquitin-related modifiers,SUMO)作为泛素相关类似物(ubiquitin-like modifiers,UBLs)的重要成员之一,可与多种靶蛋白结合,并发挥其相应的生物学功能。SUMO化修饰是一种动态可逆的蛋白质翻译后修饰,其在调节各种细胞过程如转录调节,DNA复制,细胞周期进展和应激反应中起关键作用。SUMO修饰功能的失调也可能导致某些疾病的发生。该文总结了SUMO的结构、功能、检测技术及针对SUMO化的潜在的临床应用价值。

MiD51的SUMO化修饰参与异氟醚在脑缺血再灌注损伤的保护机制

目的 探讨 MiD51 的 SUMO 化修饰参与异氟醚脑保护的机制。方法 采用 30 只清洁级 C57/BL6 雄性小鼠随机分为 Sham 组、MCAO 组及 IsoPC 组。IsoPC 组异氟醚预处理 1h,连续 5 天后,构建 MACO 模型(缺血 40 分钟、再灌注 24 小时),检测异氟醚的脑保护效应及 MiD51、Drp1 的表达 及 MiD51 SUMO 化修饰情况,以及脑缺血再灌注损伤后的凋亡情况。结果 (1)TTC 染色,IsoPC 组较 MCAO 组脑梗死面积明显减少(P<0.01);MCAO 组神经细胞损伤明显,IsoPC 组可以明显减轻脑损伤;(2)IsoPC 组的细胞凋亡指数较 MCAO 组明显降低,且 MiD51 表达增多;IsoPC 具有明 显的脑保护的作用,且 MiD51 表达与 IsoPC 具有相关性(P<0.01);(3)小鼠大脑皮层缺血半暗区组织进行 Western Blot 及 IP,检测到 MiD51 的内 源性 SUMO1 修饰条带,IsoPC 组 MiD51 蛋白表达增加,Drp1 蛋白表达降低(P<0.05)。结论 异氟醚预处理通过增强 MiD51 的 SUMO 化修饰,从而影 响 Drp1 的招募及功能,最终减轻脑缺血再灌注损伤,发挥脑保护效应。

SUMO化在中枢神经系统疾病中的作用机制研究进展

小泛素化修饰蛋白(small ubiquitin-related modifier,SUMO)是一类高度保守的由97个氨基酸残基组成的多肽,分为SUMO1、SUMO2、SUMO3和SUMO4,参与蛋白质翻译后修饰。SUMO修饰蛋白质的过程称为SUMO化修饰(SUMOylation),SUMOylation参与调节细胞分化、细胞周期、核转录、蛋白间的相互作用、DNA修复等多种病理生理过程。目前研究表明SUMO化与心脏病、癌症、CNS疾病的发生密切相关,然而其作用机制并不清楚。本文重点对SUMOylation在CNS肿瘤、神经退行性疾病和缺血性脑损伤的发生发展中的作用机制综述如下。