泛素降解途径与生长素的调节

就近几年来泛素降解途径在生长素调节中的作用作了介绍,主要是3个蛋白家族突变体的一系列分子分析研究,即生长素应答因子(auxin responsefactors,ARFs)、生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)家族和泛素蛋白酶解组分.ARFs可以直接与DNA结合,介导生长素调节的基因表达;Aux/IAA通过与ARFs形成异源二聚体阻碍ARFs执行功能;泛素降解途径包括泛素激活酶El、泛素连接酶E2、泛素连接酶E3及26S蛋白酶体.生长素通过促进Aux/IAA与E3-SCFTIR1的相互作用降解Aux/IAA蛋白,释放出的ARFs与DNA结合,调节生长素相关基因表达.COP9(constitutive photomorphogenic locus 9)信号体也通过调节SCFTIl活性参与此过程.     

组蛋白的泛素化与去泛素化修饰

泛素在真核生物体内广泛存在,泛素化修饰是转录后的修饰方式之一;组蛋白是染色质的主要成分之一,与基因的表达有密切关系。组蛋白的泛素化修饰与经典的蛋白质的泛素调节途径不同,不会导致蛋白质的降解,但是能够招募核小体到染色体、参与X染色体的失活、影响组蛋白的甲基化和基因的转录。组蛋白的去泛素化修饰同样与染色质的结构及基因表达密切相关。组蛋白的泛素化和磷酸化、乙酰化、甲基化修饰之间还存在协同和级联效应。     

基于ThUBD的泛素化信号高通量检测技术评价

泛素化是真核细胞中分布最广、结构最为多样、功能重要的蛋白质翻译后修饰类型之一,目前检测泛素化信号的方法主要包括基于特异性抗体的免疫学检测、质谱法和基于泛素结合结构域(ubiquitin binding domain, UBD)的检测等,这些方法共同构成了蛋白质泛素化信号研究的工具库。本课题组前期开发了一种基于人工串联杂合泛素结合结构域(tandem hybrid ubiquitin binding domain, ThUBD)的高通量检测技术,实现了对所有多聚泛素链修饰信号普适、高灵敏的检测。本研究旨在探究ThUBD包被多孔板在检测泛素化信号中的特异性和检测范围,并进一步验证其在实际应用中的可靠性和实用性。通过对细胞、组织、尿液等不同生物样本中复杂多样的泛素化信号进行分析,以及对不同质量范围内泛素化信号的检测,发现该技术具有普适性强、特异性好的特点,可精准鉴别泛素化蛋白与非泛素化蛋白,并实现精准定量。本研究为蛋白质泛素化信号高通量检测研究领域提供了一种灵敏、特异、快速和高效的分析技术手段。     

泛素连接酶和去泛素化酶在帕金森病中的作用

中脑黑质多巴胺能神经元特异性损伤和α突触核蛋白聚集的分子机制是帕金森病（Parkinson’s disease,PD）研究领域亟待解决的问题。蛋白质异常聚集很大程度上是由于泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）功能障碍引起的。蛋白质泛素化由一系列泛素化酶级联反应促进,并受去泛素化酶（deubiquitylases,DUBs）的反向调节。泛素化和去泛素化过程异常导致蛋白质异常聚集和包涵体形成,进而损伤神经元。近来研究报道,蛋白质的泛素化和去泛素化修饰在PD的发病机制中发挥重要作用。E3泛素连接酶促进蛋白质的泛素化,有利于α突触核蛋白的清除、促进多巴胺能神经元的存活、维持线粒体的功能等。DUBs可以去掉底物蛋白质的泛素化修饰,抑制α突触核蛋白的降解,调控线粒体的功能和神经元内铁的稳态。本文以E3泛素连接酶和DUBs为切入点,综述了蛋白质泛素化和去泛素化修饰参与多巴胺能神经元损伤机制的最新研究进展。     

泛素化/去泛素化系统的生物化学和生物学功能

泛素是生物体内一种非常重要的小分子蛋白,在多种信号通路中都起重要的调节作用。该文对近两三年国际上对泛素化/去泛素化系统的研究进展做了简单的概述,并对未来的发展方向进行了预测。     

生长素信号传导研究进展(综述)

近年来,植物激素的信号传导研究已取得突破性进展。本文就生长素的信号传导通路研究,包括生长素应答基因(Aux/IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究进行综述。     

线性泛素化研究进展

线性泛素化是一种新型泛素化修饰方式,不同于赖氨酸介导的多聚泛素化,其主要通过泛素分子的首尾相连对蛋白质进行翻译后修饰,以线性泛素化复合体(LUBAC)作为E3连接酶,参与细胞的抗凋亡、抗病毒作用,以及炎症反应等细胞生命活动.该文主要介绍了线性泛素化的组成、对蛋白质进行修饰的主要方式,其参与调控的体内生理活动信号通路,并...     

生长素受体与信号转导机制研究进展

对生长素受体ABP1和TIR1及调控泛素化蛋白降解的生长素信号转导途径研究进展进行综述。     

泛素化在调控铁死亡中的作用

铁死亡是一种由脂质过氧化驱动的铁依赖性的新的细胞死亡方式,越来越多的证据表明,铁死亡与各种病理状态有关,如神经退行性疾病、糖尿病肾病、癌症等,脂质过氧化驱动的铁死亡可能促进或抑制这些疾病的发生发展,细胞中抗氧化系统通过抑制脂质过氧化在抵抗铁死亡过程中发挥着重要作用。铁死亡的关键通路有以SLC7A11-GPX4为关键分子的氨基酸代谢通路、以铁蛋白或转铁蛋白为主的铁代谢通路,以及脂质代谢通路。铁死亡的发生受到细胞内蛋白质的调节,这些蛋白质会发生各种翻译后修饰,包括泛素化修饰。泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）是细胞内主要降解系统之一,通过酶促级联反应催化泛素分子标记待降解蛋白,随后由蛋白酶体识别并降解目标蛋白质。UPS根据其降解底物的不同在调节铁死亡的反应中发挥双重作用。UPS通过促进铁死亡关键分子（如SLC7A11、GPX4、GSH）以及抗氧化系统成分（如NRF2）的泛素化降解从而促进铁死亡,也可以通过促进脂质代谢通路中相关分子（如ACSL4、ALOX15）的泛素化降解从而抑制铁死亡。本综述介绍泛素化修饰在调控铁死亡进程中作用的最新研究进展,总结了已发表的关于E3泛素连接酶和去泛素酶调控铁死亡的研究,归纳了泛素连接酶、去泛素酶调控铁死亡的作用靶点,有助于确定人类疾病中新的预后指标,为这些疾病提供潜在的治疗策略。     

泛素化介导的非蛋白质降解功能

泛素因标记被26 S蛋白酶体降解的蛋白质而著名．然而近几年发现,泛素作用远不止此,不仅具有参与蛋白质降解这一重要“传统作用”,还起着比先前想象更多变的、更精美的细胞调控作用,是非常重要的细胞过程的多层面调节因子,具有许多重要的非蛋白质降解功能,包括DNA损伤修复、DNA复制、信号传导、转录调节、膜运输、胞吞、蛋白激酶活化、染色质重塑和病毒芽殖．这些功能涉及多聚泛素化和单泛素化及多泛素化．因此,泛素化异常可能涉及疾病的发生和发展．对这些功能的了解可以拓展人们对泛素的认识,有助于对多种细胞过程的深入理解,也有助于相关新药的研发．     

蛋白质泛素化系统

泛素化是单个或多个泛素在泛素激活酶,泛素结合酶及泛素蛋白质连接酶的作用下共价修饰底物蛋白质的过程,近年来的研究发现,许多含环指的蛋白质本身是蛋白质泛素连接酶,或是多亚基连接酶中的重要成分。由于细胞内可表达200以上的环指蛋白,并且多亚基连接酶可利用同一环指蛋白但不同的底物识别蛋白。这些研究极大地丰富了对泛素化系统酶的认识,也使进一步调节和干预连接酶与底物的相互作用成为可能,新近的研究还发现,泛素化不仅可导致蛋白质的降解,还可直接影响蛋白质的活性和细胞内定位,是调节细胞内蛋白质功能和水平的主要机制之一。     

非经典泛素化的研究进展

泛素化是真核生物最普遍最重要的翻译后修饰之一,控制基因转录表达、细胞生长死亡、分子运输、代谢、发育和免疫反应等大多数生理过程。经典泛素系统的通路和机制越来越明晰,同时非经典的泛素化也逐渐被发现。本文将对经典泛素系统进行简单回顾,并且对非蛋白底物泛素化、非赖氨酸位点泛素化、非经典E3泛素连接酶等最新非经典泛素化进行阐述。     

去泛素化酶与肿瘤

泛素化修饰(ubiquitination modification)广泛存在于真核生物,通过26S蛋白酶体降解途径或信号传递等,改变蛋白质稳定性、定位和活性等功能,参与细胞的周期、转录、炎症、肿瘤和免疫等各项功能,是一类复杂的动态调控系统.泛素化调节是一个可逆过程,被泛素连接酶(ubiquitin ligase,E3)...     

细菌信号传导系统

细菌信号传导系统彭文涛,焦瑞身（中国科学院上海植物生理研究所上海２０００３２）细菌生活在易变的环境中,营养物水平、毒物水平、酸度、温度、克分子渗透压浓度、湿度等环境因子快速而不可预言地变化着,为了生存,细菌演化出高级的信号传导系统,引起对环境的适应性...     

泛素连接酶和去泛素化酶在阿尔茨海默病中的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种老年人常见的中枢神经系统退行性疾病。泛素化和去泛素化过程失调导致蛋白质异常聚集是AD发生发展的主要原因。E3泛素连接酶(E3 ubiquitin ligases,E3s)调控底物蛋白的泛素化,可促进β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)和过度磷酸化Tau蛋白的清除,改善突触及神经元的功能。去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)去除底物蛋白的泛素化修饰,可抑制Aβ和过度磷酸化Tau蛋白的降解,引起神经炎症。因为E3s和DUBs并不通过单一途径来促进或者抑制AD的发生发展,所以本文以E3s和DUBs所属亚族为切入点,综述了E3s和DUBs在AD中作用机制的最新研究进展。     

TRAF6的泛素化调控功能在疾病中的研究进展

TRAF6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6)是肿瘤坏死因子受体家族中研究最为广泛且可以进行信号转导的成员之一.TRAF6的环指结构域(ring finger domain,RF)和锌指结构域(zinc finger motif,ZF)对其自身泛素化活...     

拟南芥突变体在生长素信号传导中的研究进展

近年来,在植物激素的信号传导研究上已取得突破性进展.生长素的信号传导通路研究除了在生长素结合蛋白(ABP)上有所进展外,在生长素应答基因(Aux IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究上也取得较大进展.对生长素运输通路及PIN1蛋白的功能和其抑制剂的研究也使对生长素信号传导的认识更清楚.生长素应答基因(Aux IAA)是生长素处理后快速诱导的基因.Aux IAA蛋白具有组织特异性(例如SAU蛋白)可以用来研究外源激素对植物生长发育的影响.生长素调节因子(ARF)与生长素应答基因的启动子序列具有特异性结合,Aux IAA蛋白与生长素调节因子(ARF)相互作用,并引发一系列蛋白质降解.使用转基因的拟南芥突变体,能有效地研究生长素在植物体内的特异性分布.借助运输载体抑制剂,可以对生长素的极性运输有更深入的了解.已经证明PIN蛋白参与生长素运输并与肌动蛋白有关.而且生长素参与了赤霉素介导的植物伸长反应.     

泛素在信号转导中的作用

泛素（ubiquitin,Ub）是在细胞内广泛分布的一种高度保守的蛋白质,它通过与底物蛋白质的赖氨酸残基共价结合,形成结构与功能复合体。泛素化参与调控众多细胞事件,泛素已成为一种多功能的细胞信号,参与细胞生命活动的调节。该文就泛素在信号转导中的重要作用及与疾病的相关性作一综述。     

组蛋白泛素化与去泛素化对染色质和基因表达的研究进展

组蛋白或转录因子或辅助因子进行泛素化和去泛素化,能够介导某些生理和病理过程。泛素化和去泛素化的动态平衡确保染色质处于健康的稳定状态。组蛋白泛素化酶和去泛素化酶通过识别DNA损伤位点、传导信号和招募修复因子等方式参与维持染色质稳态。组蛋白泛素化修饰和去泛素化修饰通过抑制(多数)或促进(少数)基因转录,从而影响基因表达。本综述主要关注组蛋白泛素化修饰和去泛素化修饰与染色质稳态和基因转录的关系,探讨这些过程在发育调控和在某些疾病中的作用,为相关疾病的治疗提供理论依据。