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相似文献
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1.
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)患者早期铁选择性聚集在黑质致密带,残存的多巴胺能神经元内铁含量增高,说明铁升高可能是PD发生的一个关键因素。铁调节蛋白(iron regulatory proteins,IRPs)IRP1和IRP2可与铁转运和储存蛋白中的铁反应元件相结合,对维持细胞铁稳态起重要作用。F-box富含亮氨酸重复蛋白5(F-box and leucine-rich repeat protein 5,FBXL5)通过泛素蛋白酶体途径降解IRP2而参与铁代谢的调控。有研究显示一氧化氮(nitric oxide,NO)能够增强IRP1的活性,但对IRP2的表达影响尚未明确。本研究选择NO的供体硝普纳(sodium nitroprusside,SNP)作为处理药物,研究其对体外培养的SH-SY5Y细胞内FBXL5和IRP2蛋白表达的影响。细胞活力检测结果显示SNP可剂量依赖性地损伤SH-SY5Y细胞,降低细胞存活率。流式细胞术结果显示,经过100和300μmol/L的SNP处理后,细胞线粒体膜电位分别降低45%和60%。此外,Western blotting结果显示300μmol/L SNP能够引起细胞内FBXL5的蛋白表达量升高39%,而使IRP2的蛋白表达量降低46%。以上结果提示,SNP可造成SH-SY5Y细胞的线粒体功能障碍,并上调FBXL5的表达和下调IRP2的表达。  相似文献   

2.
铁元素为几乎所有的生命体所必需,维持铁代谢稳态对机体的正常功能至关重要。铁代谢紊乱与人类多种疾病的发生和发展有关。已知铁代谢稳态受到一系列参与铁代谢环节的关键蛋白质,如IRP2等的精确调节。这些重要蛋白质的稳定性、生理活性的动态变化及其协调作用是细胞维持铁代谢平衡的分子基础。除了转录和转录后水平的调控,泛素化等翻译后修饰方式和蛋白质降解是细胞精确调控参与铁代谢的蛋白质的水平及功能普遍而有效的方式之一;同时,细胞的铁代谢状态也影响细胞内参与泛素化等翻译后修饰途径的酶类的活性和稳定性,从而在铁代谢和蛋白质修饰.降解途径之间形成反馈机制,实时和动态地完成对细胞内铁代谢水平的精确调控。就相关领域的最新进展作简要综述。  相似文献   

3.
铁反应元件 (IRE)具有的高度保守的RNA茎环结构 ,是胞质中IRE结合铁调控蛋白 (IRP)的位点。IRP与IRE的结合受细胞内铁含量的调控 ,与铁代谢有着密切的关系。许多与铁代谢有关的基因在 5′UTR或 3′UTR都存在IRE。当铁离子缺乏时 ,IRE与IRP结合 ,使核糖体的翻译进程受阻 ,抑制mRNA的翻译 ;而当铁离子浓度较高时 ,IRP就释放IRE ,促进翻译。因此 ,IRE在 5′UTR调节着翻译的起始[1] 。如果IRE位于 3′UTR ,IRE与IRP的结合可以稳定mRNA并预防其被降解。所有已知的IRE均为C1G5型 ,即环的 1号和 5号碱基位置分别是保守的C和G ;另外还存在一类体外合成的U1A5型IRE ,即环的 1号和 5号碱基位置分别是保守的U和A ,能够在体外有效地结合IRP。由于IRE与铁代谢、氧化性损伤 (oxidativestress)和衰老等过程都有密切的关系 ,因此在临床及新药研制等方面都很受重视。通过改进搜索IRE的算法 ,用计算机程序对人与鼠的mRNA非编码区(UTR)序列数据库进行全面的搜索 ,期望找出可能存在的C1G5或U1A5类型的IRE ,或包含这两种类型IRE的基因。  相似文献   

4.
齐英姿  邓晨  苏纳  张令强  徐平 《生物工程学报》2016,32(10):1443-1454
泛素化修饰是细胞内最重要的翻译后修饰形式之一,对细胞内蛋白质的稳定、降解、定位以及生物活性的调节起到重要作用。但因其在细胞内丰度低、降解周期短等特点而很难被检测。本研究中,制备的泛素结合结构域蛋白(Ubiquitin-binding domains,UBDs)用于富集肝癌细胞系Hep3B中的泛素化蛋白,并通过液相色谱-串联质谱联用的方法对富集的泛素化蛋白进行鉴定。实验共鉴定到1 900个潜在的泛素化蛋白和158个泛素化位点,这些被鉴定到的泛素化位点分属于102个蛋白。生物信息学分析发现泛素化蛋白显著富集的相关通路与肿瘤的发生发展密切相关,此结果暗示肿瘤细胞内泛素化-蛋白酶体的失调与肿瘤细胞的信号传导及细胞外基质的变化等具有较高的关联性。  相似文献   

5.
用荧光定量PCR法检测鼠RAW264.7巨噬细胞感染与未感染鼠伤寒沙门菌后18种铁穗态相关基因的表达,评估宿主与病原体相互作用中铁稳态效应。研究显示,活的鼠伤寒沙门菌感染巨噬细胞1 h后可以诱导转铁蛋白受体表达,引起细胞内动态铁池相关基因的mRNA水平上长。基因表达分析显示,沙门菌通过诱导铁氧还原酶(Steap3)、铁膜转运蛋白(Dmt1)、铁调节因子Tfr2/Hfe以及铁调节蛋白(Irp1和Irp2)的表达主动吸收铁,而经铁转运蛋白(Fpn1)的铁外流并无明显改变。沙门菌在感染后1h积极地驱动了转铁蛋白介导的铁吸收程序。  相似文献   

6.
自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能   总被引:2,自引:0,他引:2  
Chen K  Cheng HH  Zhou RJ 《遗传》2012,34(1):5-18
细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新,即它们在不断地被降解,并被新合成的蛋白质取代。细胞内蛋白的降解主要通过两个途径,即自噬和泛素蛋白酶体系统。自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。在细胞内主要有3种类型的自噬,即分子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。泛素蛋白酶体系统是由泛素介导的一种高度复杂的蛋白降解机制,它参与降解细胞内许多蛋白质并且这个过程具有高度特异性。细胞内蛋白质的降解参与调节许多细胞过程,包括细胞周期、DNA修复、细胞生长和分化、细胞质量的控制、病原生物的感染反应和细胞凋亡等。许多严重的人类疾病被认为是由于蛋白质降解系统的紊乱而引起的。文章综述了自噬和泛素化途径及其分子机制,以及蛋白质降解系统紊乱的病理学意义。  相似文献   

7.
泛素-蛋白酶体降解途径在细胞周期调控中的作用   总被引:6,自引:0,他引:6  
细胞周期的进程由一系列细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)和CDK活性调节因子驱动。泛素-蛋白酶体对细胞周期调节因子的降解是细胞调控分裂进程的重要手段。CDK活性抑制因子的降解是细胞分裂所必需的,而细胞周期正调控因子的降解则对维持细胞稳态至关重要。本从参与调控的2类泛素连接酶SCF复合物、APC/C复合物的结构和功能的角度阐述了泛素-蛋白酶体降解途径在整个细胞周期调控中的作用和意义。  相似文献   

8.
泛素/26S蛋白酶体途径及其在植物生长发育中的功能   总被引:1,自引:0,他引:1  
泛素/26S蛋白酶体途径是一种蛋白高效降解途径,主要负责真核细胞内蛋白的选择性降解.泛素分子主要通过泛素活化酶E1、泛素结合酶E2和泛素-蛋白连接酶E3将靶蛋白泛素化,泛素化的蛋白最后被26S蛋白酶体识别和降解.本文介绍了泛素/26S蛋白体介导的特异性蛋白质降解途经,并对其在植物激素信号、光形态建成、植物衰老、自交不亲和反应、细胞周期调控、花的发育、生物钟节律和非生物胁迫响应中的功能最新研究进展进行了综述.  相似文献   

9.
HIF-1α的可逆性SUMO化修饰   总被引:3,自引:0,他引:3  
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.  相似文献   

10.
蛋白质泛素化系统   总被引:4,自引:0,他引:4  
杨义力 《生命科学》2002,14(5):279-282
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。  相似文献   

11.
12.
Iron-dependent degradation of iron-regulatory protein 2 (IRP2) is a key event for maintenance of an appropriate intracellular concentration of iron. Although FBXL5 (F box and leucine-rich repeat protein 5) is thought to mediate this degradation, the role of FBXL5 in the control of iron homeostasis in?vivo has been poorly understood. We have now found that mice deficient in FBXL5 died in utero, associated with excessive iron accumulation. This embryonic mortality was prevented by additional ablation of IRP2, suggesting that impaired IRP2 degradation is primarily responsible for the death of Fbxl5(-)(/-) mice. We also found that liver-specific deletion of Fbxl5 resulted in deregulation of both hepatic and systemic iron homeostasis, leading to the development of steatohepatitis. The liver-specific mutant mice died with acute liver failure when fed a high-iron diet. Thus, our results uncover a major role for FBXL5 in ensuring an appropriate supply of iron to cells.  相似文献   

13.
Hepcidin mediated ferroportin (Fpn) degradation in macrophages is a well adopted strategy to limit iron availability towards invading pathogens. Leishmania donovani (LD), a protozoan parasite, resides within macrophage and competes with host for availing iron. Using in vitro and in vivo model of infection, we reveal that LD decreases Fpn abundance in host macrophages by hepcidin independent mechanism. Unaffected level of Fpn‐FLAG in LD infected J774 macrophage confirms that Fpn down‐regulation is not due its degradation. While increased Fpn mRNA but decreased protein expression in macrophages suggests blocking of Fpn translation by LD infection that is confirmed by 35S‐methionine labelling assay. We further reveal that LD blocks Fpn translation by induced binding of iron regulatory proteins (IRPs) to the iron responsive element present in its 5′UTR. Supershift analysis provides evidence of involvement of IRP2 particularly during in vivo infection. Accordingly, a significant increase in IRP2 protein expression with simultaneous decrease in its stability regulator F‐box and leucine‐rich repeat Protein 5 (FBXL5) is detected in splenocytes of LD‐infected mice. Increased intracellular growth due to compromised expressions of Fpn and FBXL5 by specific siRNAs reveals that LD uses a novel strategy of manipulating IRP2‐FBXL5 axis to inhibit host Fpn expression.  相似文献   

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Iron regulatory protein 2 (IRP2) is a critical switch for cellular and systemic iron homeostasis. In iron-deficient or hypoxic cells, IRP2 binds to mRNAs containing iron responsive elements (IREs) and regulates their expression. Iron promotes proteasomal degradation of IRP2 via the F-box protein FBXL5. Here, we explored the effects of oxygen and cellular redox status on IRP2 stability. We show that iron-dependent decay of tetracycline-inducible IRP2 proceeds efficiently under mild hypoxic conditions (3% oxygen) but is compromised in severe hypoxia (0.1% oxygen). A treatment of cells with exogenous H(2)O(2) protects IRP2 against iron and increases its IRE-binding activity. IRP2 is also stabilized during menadione-induced oxidative stress. These data demonstrate that the degradation of IRP2 in iron-replete cells is not only oxygen-dependent but also sensitive to redox perturbations.  相似文献   

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A linkage between sulfur and iron metabolism has been suggested since sulfide has the ability to release iron from ferritin in the presence of iron acceptors in vitro. Nevertheless, this linkage is still lacking evidence in vivo as well as in cellular models. In this study we have treated human RD4 skeletal muscle cells with sodium sulfide and measured the level of the labile iron pool (LIP) as well as the intracellular sulfide concentration. We have also detected the amounts of L-ferritin protein as well as the iron regulatory protein 2 (IRP2). The sulfide treatment resulted in a 100% increase in the amount of LIP after 1 and 2 h. We also found that the raise of the LIP levels was coupled to an elevation of the amounts of intracellular sulfide that increased by 60%. The bioavailability of the released iron was confirmed by a 100% increase in L-ferritin protein as well as a 60% decrease of the IRP2 protein levels. These results suggest that there is a linkage between sulfur metabolism and intracellular iron regulation in mammalian cells.  相似文献   

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