USP22在转录调控及肿瘤发生中的作用

泛素特异性蛋白酶22（ubiquitin specific protease 22,USP22）是一种组蛋白去泛素化酶,在核受体介导的基因转录调控中起增强转录活性的作用。USP22在肿瘤发生、发展中发挥着重要作用,影响癌基因c-Myc介导的基因转录,从而促进肿瘤的增殖和生长;另一方面,USP22可改变远上游识别序列结合蛋白1（far upstream element—binding protein1,FBP1）的泛素化水平,从而影响FBP1下游的抑癌基因p21的表达。USP22与胃癌、大肠癌、乳腺癌及膀胱癌等肿瘤的病理进程相关。此外,USP22在端粒稳态的维持中起作用。本文主要综述USP22参与核受体介导的基因转录调控的表观遗传学机制及其在肿瘤发生中的作用。     

泛素化特异性酶（USP2a）与肿瘤发生的相关分子机制

去泛素化酶USP2a是去泛素化酶家族(DUBs)的一个成员,为半胱氨酸蛋白酶,是一种重要的特异性去泛素化水解酶。USP2a具有结构和功能多样性,其结构多样化使得这些酶具有一些特异性作用靶点,特别是在基因表达调控中靶向的生理底物种类繁多。特异性蛋白泛素化水平的动态变化涉及到基因表达活化和失活的多种机制以及信号通路转导的多个环节。越来越多的文献报道了去泛素化酶相互作用网络的组成及其重要性。USP2a调节多种重要的细胞生长和分化调节因子及信号转导因子的稳定性和功能,通过USP2a的去泛素化作用以及诱导它们之间相互反应对机体进行相应调控,特别是在调控转录因子、细胞周期和细胞凋亡自噬上发挥重要作用。USP2a的过表达在体内外都表现出致癌性,其靶蛋白通过各种途径影响肿瘤发生发展。通过对人类肿瘤发生发展的相关分子机制及信号通路影响的深入研究,USP2a有望成为肿瘤治疗的新靶点。现就去泛素化酶与人类肿瘤发生发展的相关分子机制及该领域的研究进展作一综述。     

USP10的分子功能及在肿瘤中的研究进展

泛素特异性蛋白酶10(ubiquitin-specific protease 10,USP10)是去泛素化酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)家族中的一个重要成员。近年来的研究发现USP10参与了细胞中多种生命活动的调节,如细胞增殖、细胞凋亡、DNA损伤修复、炎症应答等。同时,USP10在多种肿瘤的发生发展过程中表现出其重要作用。现就USP10的分子功能及其在肿瘤中的研究进展进行综述,以期发现与USP10相关的某些关键的分子机制,为肿瘤诊断与治疗提供参考。     

USP18介导的蛋白质去ISG化及其在结核病等传染病中的作用

干扰素诱导基因15 (interferon-stimulated gene 15,isg15)的表达受Ⅰ型干扰素诱导,该基因编码的蛋白ISG15可以分别通过E1、E2和E3酶的作用共价修饰靶蛋白,此过程被称为ISG化(ISGylation)。宿主蛋白的ISG化广泛参与天然免疫例如宿主的抗病毒过程。泛素特异性蛋白酶18 (ubiquitin-specific protease 18,USP18)作为一种去泛素化酶(deubiquitinase,DUB)可以去除靶蛋白偶联的ISG15,并通过抑制Ⅰ型干扰素信号通路来抑制宿主的免疫应答。ISG15介导的ISG化和USP18介导的去ISG化(deISGylation)建立的动态平衡对结核病的发生、发展和转归有重要影响。此外,同ISG15一样,USP18也广泛参与病毒感染和宿主细胞抗病毒反应,多种先天性免疫疾病和免疫信号通路都受到USP18的调节。本文综述了ISG15和USP18相关的研究进展,重点介绍了ISG15介导的ISGylation和USP18介导的去ISG化在结核病及其他重要疾病中的调控作用,以期为靶向宿主蛋白的结核病等重要疾病防治提供...     

泛素特异性蛋白酶15稳定着色性干皮病F蛋白并促进DNA链间交联损伤修复

着色性干皮病F蛋白 (xeroderma pigmentosum group F, XPF) 和切除修复交叉互补组1蛋白 (excision repair cross complementing group 1, ERCC1) 组成一种结构特异性的核酸内切酶 (XPF-ERCC1)复合物,参与DNA链间交联 (interstrand crosslink, ICL) 损伤修复。其中,XPF蛋白的去泛素化修饰对DNA损伤修复的影响尚未见报道。本工作主要研究泛素特异性蛋白酶15 (ubiquitin-specific protease 15, USP15) 对XPF的稳定性及ICL修复的影响。本研究通过蛋白质质谱和Western印迹法分析发现,XPF蛋白与USP15存在相互作用,进而使XPF蛋白去泛素化修饰;采用CRISPR-Cas9技术构建USP15基因敲除的HeLa细胞株 (USP15 KO) 并进行Western印迹分析,结果显示,敲除组XPF蛋白水平低于对照组 (P<0.001)。克隆形成试验显示,在ICL诱导剂顺铂 (cisplatin,DDP) 和丝裂霉素C (mitomycin, MMC) 的作用下,USP15基因敲除的HeLa细胞增殖能力显著降低 (P<0.01)。本研究表明,去泛素化酶USP15是一种重要的DNA修复调节因子,该酶通过稳定XPF蛋白促进由XPF-ERCC1介导的ICL修复。本研究为改善ICL诱导剂类抗癌药物的耐药性提供了理论依据,并为肿瘤的治疗提供了潜在的新靶点。     

去泛素化酶USP3在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease 3(USP3)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族(deubiquitinating enzymes,DUBs)的重要成员,为能够断裂脯氨酸残基连接的泛素链的特异性蛋白酶。USP3蛋白由520 aa组成,有两个保守的蛋白结构域:一个为催化结构域,即泛素特异性蛋白酶活性区域,另一个为锌指泛素连接结构域(Zn F-UBP)即泛素连接区。近年来研究表明USP3参与细胞中多种生命活动的调节,如细胞增殖、细胞周期、DNA损伤修复等。同时,USP3在炎症应答及肝癌的发生发展中也表现出重要的作用。本综述就USP3在细胞中的功能作用以及最新研究进展进行了综述。     

泛素特异性蛋白酶14的研究进展

泛素特异性蛋白酶14(ubiquitin-specific protease 14,USP14)是真核生物体内普遍存在的一种去泛素化酶,在编辑泛素链长度以及维持游离泛素库的稳定中发挥重要作用。它既可通过去泛素化调控靶蛋白的降解,又可通过多种信号通路参与肿瘤以及神经系统疾病的发生发展,因此USP14有望成为相关疾病治疗的极具潜力的新靶点。文章将从结构、功能、底物蛋白、信号通路、相关疾病以及抑制剂等方面对USP14的研究进展做一综述。     

去泛素化酶 USP7 在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease7(USP7)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族Deubiquitinases(DUBs)的重要成员之一。近年来研究表明USP7能调节细胞内众多蛋白底物的活性和功能,包括抑瘤蛋白、DNA修复蛋白、免疫应答蛋白、病毒蛋白、表观遗传调节子等,在疾病的发生发展中起着重要的作用。这篇文章综述了USP7在细胞中的功能作用以及在肿瘤和病毒性疾病中的最新研究进展。     

泛素特异性蛋白酶30在线粒体动力学和自噬中的作用研究进展

线粒体作为细胞的能量中心,在细胞内呈现高度的动态变化,其数量、质量及功能的稳定对维持细胞的正常活动至关重要。线粒体动力学与线粒体自噬之间可互相调控,共同构成线粒体质量控制的重要环节。泛素特异性蛋白酶30 (USP30)作为去泛素化酶,既可通过线粒体融合蛋白1/2 (Mfn1/2)、线粒体动力蛋白相关蛋白1 (Drp1)等融合与分裂蛋白参与调控线粒体动力学过程,还能通过E3泛素连接酶Parkin、泛素(Ub)及电压依赖性阴离子通道1 (VDAC1)等多种信号而调控PTEN诱导激酶1 (PINK1)/Parkin途径介导的线粒体自噬,但其详细机制尚未完全阐明。本文对USP30在调控线粒体动力学和线粒体自噬中的作用与其机制进行了综述。     

去泛素化酶与伴侣分子互作的病理生理及研究进展

去泛素化酶(DUBs)通过逆转泛素激活酶(E1)-泛素结合酶(E2)-泛素连接酶(E3)介导的泛素化过程,参与包括DNA复制、DNA损伤修复、炎症、贫血、凋亡、内吞等机体的生理病理过程。USP52,USP25,USP19属DUBs中的泛素特异性水解酶家族(USPs),与不同的伴侣分子相关联,USP52可去泛素化伴侣分子ASF1A,促进组蛋白H3-H4二聚体入核和DNA复制、修复顺利进行,两者高表达可使肿瘤的增殖能力和DNA损伤耐受性增强。USP52(别名PAN2)又可与PAN3形成复合物参与mRNA的代谢。牛痘相关激酶(VRK2)调节USP25的活性,影响后者对伴侣分子TRiC的稳定性,进而影响蛋白错误折叠。USP19(b亚型)和Hsp90,CHIP(E3连接酶)形成复合物调节错误折叠蛋白的命运。本文系统综述了去泛素化酶(DUBs)家族相关成员及其通过与伴侣分子相互作用在肿瘤等疾病的发生发展中所起的作用及其相关研究进展。     

去泛素化酶USP14的功能及其抑制剂的研究进展

去泛素化酶USP14(ubiquitin-specific proteases 14)属于去泛素化酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)中的泛素特异性蛋白酶家族(ubiquitin-specific proteases,USPs),其可以切除底物的泛素链,并发挥相应的生物学效应。USP14在信号通路转导、病毒感染的调节、神经系统功能以及肿瘤发生发展进程中均起着重要作用。因其在肿瘤发展中的重要作用以及作为药靶的可行性,当前已经有很多研究将USP14的抑制剂作为抗肿瘤药物研究的新方向。主要综述了USP14在信号通路、病毒感染、神经系统、肿瘤发展中的作用以及其抑制剂的研究进展。     

泛素特异蛋白酶4研究进展

泛素特异蛋白酶4(ubiquitin-specific protease 4,USP4)是一种重要的去泛素化酶,它通过识别特异性靶蛋白,使之去泛素化来阻碍其降解或改变其特性,在肿瘤、病毒感染及多种信号通路中发挥重要调节作用。但目前有关USP4在肿瘤形成和发展过程中究竟行使癌基因抑或是抑癌基因的功能尚存在争议。本文从USP4的结构、功能及信号通路等方面对其研究进展作一介绍。     

去泛素化酶USP10通过稳定Smurf1抑制TGF-β/BMP信号通路

目的 探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法 利用GEO2R和Metascape对Usp10^+/+和Usp10^-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析，使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子的表达情况；进一步利用免疫印迹检测该信号通路，并通过基因芯片和免疫组化分析候选分子的表达情况；使用免疫共沉淀(Co-IP)和GST-pull down实验验证USP10与候选分子的相互作用，通过泛素化实验明确USP10对底物分子的调控机制；利用免疫印迹检测细胞增殖、凋亡相关蛋白p21、Cleaved-caspase 3的表达情况，使用CCK-8和克隆形成实验分析USP10对细胞增殖的影响。结果 Usp10^-/-新生小鼠肾组织中TGF-β/BMP通路激活，USP10在小鼠体内缺失后导致Smad泛素相关因子1 (Smurf1)蛋白质水平降低，Smad1/5蛋白质水平上调，却不影响它们的转录水平；机制上，USP10与Smurf1存在相互作用，并依赖其去泛素化酶活性去除...     

敲低去泛素化酶USP13抑制K562细胞的增殖*

目的:研究去泛素化酶USP13对人慢性髓系白血病细胞系K562增殖和凋亡的影响,并进行初步的机制探究。方法:构建pLKO.1-shUSP13-GFP慢病毒干涉载体,慢病毒包装后感染并建立稳定敲低USP13的K562细胞株。免疫印迹检测K562细胞中USP13蛋白的敲低效率。流式细胞术分析敲低USP13对K562细胞增殖和凋亡的影响。免疫共沉淀和蛋白质泛素化实验探究USP13调控K562细胞的分子机制。结果:成功构建pLKO.1-shUSP13-GFP慢病毒干涉载体,同时利用慢病毒体系获得稳定敲低USP13的K562细胞株。流式细胞术结果显示,敲低USP13促进K562细胞凋亡、抑制细胞增殖。分子机制研究发现,敲低USP13通过增强c-Myc泛素化进而导致其蛋白质水平降低。结论:初步揭示了USP13调控K562细胞增殖和凋亡的分子机制,为治疗慢性髓系白血病提供了潜在的靶点。     

PINK1/parkin通路调控线粒体自噬机制的研究进展

线粒体自噬指细胞通过自噬机制选择性除去损伤或多余的线粒体。真核生物通过线粒体自噬调控线粒体质量,维持供能细胞器的功能。大量研究表明,帕金森病相关基因PINK1和parkin可通过线粒体自噬参与并维持线粒体功能。PINK1与parkin能协同特异性识别损伤的线粒体,PINK1作为线粒体质量调控的探测器被活化,此过程中泛素化酶和去泛素化酶对维持parkin活性及线粒体自噬的效率有重要作用。本文主要总结PINK1/parkin通路在线粒体自噬中的功能与作用。     

定量蛋白质组学揭示酵母去泛素化酶Ubp14生物学功能

泛素化是一种动态可逆的蛋白质翻译后修饰,泛素分子在泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶的级联酶促反应催化下共价连接到底物蛋白上。去泛素化酶将泛素分子从底物上移除,动态可逆地调控泛素化修饰,在成熟泛素的生成、泛素链的移除与修剪、游离泛素链的回收等过程中发挥着关键的调控作用。本文的研究对象是酵母中泛素特异性蛋白酶（ubiquitin specific protease,USP）家族成员Ubp14,负责回收细胞内游离的泛素链。本研究定量比较了酵母细胞中Ubp14缺失对全蛋白质组的影响,进而找出其潜在的调控通路和分子功能。首先,通过同源重组技术构建了ubp14Δ菌株,发现其生长速度低于野生型酵母。利用稳定同位素氨基酸代谢标记技术结合深度覆盖的蛋白质组学分析技术,系统比较了ubp14Δ菌株相对于野生型菌株的差异蛋白,共计鉴定3 685个蛋白,通过统计学分析筛选得到109个差异蛋白。基因本体论分析发现,Ubp14缺失引起的差异蛋白主要参与了包括氨基酸代谢、氧化还原和热应激等生物学过程。本研究为深入探究去泛素化酶Ubp14的生物学功能,进而深刻理解游离泛素的稳态平衡与生物学过程调控提供了高可信的蛋白质组学数据信息。     

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。     

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）和去泛素化酶（deubiquitylase,DUB）拮抗调控。去泛素化酶可介导底物蛋白质去泛素化,调节蛋白质功能,参与细胞各项生命活动。去泛素化酶的蛋白质丰度、定位和催化活性等受到严格调控。在肿瘤的发生发展过程中,有许多与肿瘤相关的重要抑癌或者促癌蛋白质被去泛素化酶调控,而且去泛素化酶的表达异常、突变等都会影响细胞的DNA损伤修复、凋亡、自噬、分子信号通路和染色质重塑等,从而调控肿瘤细胞的生长侵袭和转移等过程。因此,去泛素化酶系统是参与肿瘤调控的重要蛋白质,也是肿瘤的重要药物靶标,已有多个小分子抑制剂用于抗肿瘤治疗的研发。本文主要总结介绍了泛素分子、泛素链特异性和去泛素化酶系统在肿瘤中的调节机制,为临床药物靶点的设计以及诊断指标等提供依据。     

去泛素化酶与基因表达调控

泛素化是常见的蛋白质翻译后修饰方式之一,其参与了生物体内细胞分裂与分化、生长发育、转录调节、损伤应激、免疫应答等多方面的生理活动.近年来,泛素研究领域的重要成员之一——去泛素化酶(deubiquitylating enzymes)被不断发现和报道.作为一类可以移除泛素的异肽酶类,去泛素化酶具有结构和功能的多样性.基因表达调控一直是分子遗传学的研究热点,系统整理和总结去泛素化酶与基因表达调控的关系具有重要意义.本文综述了去泛素化酶与基因表达调控的关系,包括去泛素化酶与染色质稳态维持、细胞周期调控和DNA损伤修复等三个方面,并对该领域未来的研究方向进行了预测和讨论.     

自噬相关去泛素化酶及其小分子抑制剂的研究进展

自噬是进化上高度保守并受到多途径严密调控的细胞生物学过程,其向溶酶体递送多种细胞质组分以进行细胞内物质的降解以及再循环.这一过程涉及到细胞器的更新、错误折叠蛋白质和蛋白质聚集体以及细胞内病原体的清除.因此,自噬对于细胞稳态的维持至关重要,与许多人类疾病的发生发展密切相关.随着细胞自噬调节机制研究的不断深入,越来越多的去泛素化酶被证明在自噬相关的泛素信号调控系统中发挥了重要的作用.这些去泛素化酶作用于细胞自噬的不同阶段,靶向调节不同的泛素化自噬功能元件或自噬底物.去泛素化酶作为包括神经退行性疾病以及肿瘤在内的细胞自噬相关疾病的治疗靶点受到了广泛的关注,其中各类小分子抑制剂的发现为进一步研究去泛素化酶的自噬调节活性及相关疾病的治疗提供了可能.