体外重构STUB1介导α-1抗胰蛋白酶突变体Z蛋白泛素化修饰反应体系

α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白(α-1 antitrypsin Z-mutant protein, ATZ)是引发α-1抗胰蛋白酶缺陷症(α-1 antitrypsin deficiency, AATD)的主要原因,研究ATZ蛋白的泛素化修饰和降解对于治疗AATD具有重要意义。STUB1是一种重要的E3泛素连接酶,参与调节多种蛋白质的泛素化修饰。然而,STUB1是否参与ATZ的泛素化修饰尚未明确。本研究首先将ATZ和STUB1的编码基因克隆到pET28a质粒,构建了这2个蛋白的表达质粒。随后,将重组质粒转入大肠杆菌表达系统,在优化诱导条件实现了重组蛋白的异源表达。通过金属螯合亲和层析技术纯化得到目的蛋白,并通过蛋白质谱分析验证了其氨基酸序列的准确性。利用纯化的ATZ和STUB1重组蛋白,构建了一个体外泛素化修饰反应体系。实验结果显示,在ATP、E1泛素激活酶和E2泛素结合酶的协同作用下,STUB1成功催化了ATZ的泛素化修饰。本研究提供了一种体外获得Z型突变体ATZ纯化蛋白的方法,并确认了STUB1介导ATZ的泛素化修饰功能,推进了对α-1抗胰蛋白酶Z型突变体蛋白在细胞内降解过程的调控机制的理解。     

泛素化修饰与植物免疫应答

植物暴露在细菌、病毒和真菌等病原微生物环境中,病虫害是限制农作物产量和品质的主要因素,而植物病虫害的防治依赖于对植物抗病机制的深入认识。近年来的研究表明,蛋白质泛素化广泛地参与植物防御调节。蛋白质泛素化是真核生物中重要的翻译后修饰方式之一,在植物中,泛素化修饰在多种信号传导途径中发挥作用,如激素、光、糖应答,发育调节和病原菌防御信号途径等。综述了蛋白质泛素化修饰在植物免疫应答中的调控作用。     

去泛素化酶USP29调控CBX6蛋白质稳定性

多梳家族(polycomb group,PcG)是一类控制细胞命运和胚胎发育的转录抑制因子,主要以转录抑制复合物(polycomb repressive complex,PRC)的形式发挥功能.染色体盒蛋白质同源物6(chromobox protein homolog 6,CBX6)是PRC1的核心蛋白质亚基之一,在基...     

阻断泛素-蛋白酶体通路对人原代白血病细胞的作用

阻断泛素-蛋白酶体通路对不同类型细胞具有完全不同的结果, 但未见对原代白血病细胞作用的报道. 观察了阻断上述通路对8例白血病患者和10例正常人骨髓单个核细胞(MNC)的作用. 结果表明, 不同个体原代白血病细胞对阻断此通路的反应敏感性存在明显差异, 其中3例细胞极为敏感, 24 h以内90%细胞被迅速诱发凋亡, 而正常人骨髓MNC对阻断泛素蛋白酶体通路反应不敏感, 未观察到凋亡现象发生. 进一步的免疫印迹实验发现, 对上述通路敏感的原代白血病细胞Bcl-2蛋白表达量较高, 而且在凋亡过程中发生了特异位点的酶解;对上述通路不敏感的细胞(包括正常人骨髓MNC)Bcl-2蛋白低表达, 或Bcl-2高表达但未能检测到其特异性酶解现象. 结合其他实验结果, 提示细胞中Bcl-2蛋白是否发生特异位点酶解与细胞对阻断上述通路的敏感性之间具有相关性, 为进一步研究不同种类细胞对阻断泛素-蛋白酶体通路敏感性差异的机制提供了线索.     

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4在消化系统肿瘤发生中的作用

神经前体细胞表达发育性下调蛋白4(neural precursor cell expressed,developmentally down-regulated protein 4,NEDD4-1,部分文章也称NEDD4)是近年来才备受关注的肿瘤相关基因,属于E3 HECT(homologous to E6 associated protein C terminus,E6蛋白c端同源基因)泛素连接酶NEDD4样家族成员。泛素连接酶,能够参与多种蛋白质的泛素化、溶酶体及蛋白酶体的降解、胞核-胞质转位等,间接影响不同恶性肿瘤的多种信号通路。随着大量NEDD4-1与肿瘤相关实验的不断深入,目前已发现其可通过调控细胞周期、癌细胞侵袭转移、拮抗耐药性等许多途径影响肿瘤的生物学行为。在消化系统肿瘤中,NEDD4-1主要通过PTEN/PI3K/AKT、TGF-β、Hippo、LDLRAD4等多条通路促进肝细胞癌的增殖、侵袭和迁移能力;在胰腺癌中发现,NEDD4-1在PI3K/AKT信号通路中发挥癌基因作用,但在与Myc-SIRT2所形成的信号环路中,却发挥抑癌基因的作用;在胃癌和结直肠癌中,NEDD4-1所参与的信号通路与其他消化系统肿瘤均不相同,NEDD4-1能独立于PTEN/PI3K/AKT通路而发挥促进胃癌恶化、转移(EGFR信号通路)和抑制结直肠癌肿瘤生长(WNT信号通路)的作用。NEDD4-1已经成为人们治愈肿瘤的热门研究方向。本文通过系统总结NEDD4-1在不同消化系统肿瘤中的功能、信号通路和潜在抑制剂等,进行探讨NEDD4-1与不同信号通路的关系,旨为临床在癌症治疗领域提供重要的参考数据。     

结直肠癌组织RPN11与Ki67的表达及其临床病理学意义

目的观察去泛素化酶RPN11和增殖相关核标记物Ki67在结直肠癌组织中的表达,研究其与结直肠癌肿瘤细胞增殖的相关性及与结直肠癌临床病理特征的关系。方法采用免疫组织化学SABC法检测56例结直癌组织及20例癌旁正常组织中的RPN11和Ki67表达,结合临床病理学资料进行统计分析。结果免疫组织化学染色显示:RPN11及Ki67在结直肠癌组织的阳性表达率明显高于正常结直肠组织;RPN11和Ki67的表达均与肿瘤分化程度、TNM分期、转移有关,而与性别、年龄无明显相关;RPN11与Ki67的表达呈正相关。结论RPN11和Ki67可能共同参与结直肠癌肿瘤细胞的增殖调控,并促进结直肠癌的发生发展以及浸润转移。     

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．     

泛素结合酶UBE2Q2参与HUWE1对肾小管间质纤维化的抑制作用

泛素-蛋白酶体系统在蛋白质降解时发挥着重要的作用.泛素化过程需要E1泛素激活酶、E2泛素结合酶、E3泛素连接酶协同完成.本研究组前期研究证明E3泛素连接酶HUWE1(HECT,UBA and WWE domain containing 1)可降解表皮生长因子受体(epidermal growth factor rece...     

多巴胺通过促进RNF20降解抑制神经细胞中组蛋白H2B泛素化

表观遗传修饰参与了药物成瘾的形成过程,而在药物成瘾过程中组蛋白泛素化水平的变化仍未可知。药物成瘾过程中常表现为多巴胺(dopamine, DA)表达量的升高,因此本研究欲探讨多巴胺升高对神经细胞组蛋白泛素化的影响及其机制。Western印迹结果显示,在终浓度0.8 mmol/L的多巴胺作用8 h后,人神经母细胞瘤细胞系SH-SY5Y细胞中环指蛋白20(ring finger protein 20, RNF20)表达量降低(0.29±0.032 vs. 1.0±0.025,P<0.0001),泛素化组蛋白H2B(H2Bub1)表达量下降(0.28±0.032 vs. 1.0±0.017,P<0.0001)。但是RT-PCR结果显示,多巴胺处理SH-SY5Y细胞后,RNF20在mRNA水平的表达无明显变化。在SH-SY5Y细胞中沉默RNF20的表达,H2Bub1在蛋白质水平的表达明显降低(0.20±0.069 vs. 1.0±0.060,P=0.001)。在加入多巴胺的基础上,分别加入蛋白酶体抑制剂MG132、自噬体形成抑制剂3-MA以及空泡型H^+-ATP酶特异性抑制剂Baf-A1等药物来检测RNF20的降解途径,结果发现,加入MG132、3-MA以及Baf-A1后,RNF20表达量均比DA处理组显著上升(1.51±0.095,P=0.0003; 0.89±0.075,P=0.0021; 2.74±0.099,P<0.0001;vs. 0.27±0.044)。上述结果表明,在SH-SY5Y细胞中,RNF20对H2Bub1具有调控作用,多巴胺可通过泛素化及自噬两种途径促进RNF20降解,从而抑制组蛋白H2B泛素化。     

蛋白质的选择性降解机制——2004年诺贝尔化学奖部分工作介绍

如何识别和选择性降解蛋白质是细胞生命过程中的重要环节.泛素-蛋白酶体需能降解途径的发现,揭示了蛋白质在细胞内选择性降解的普遍方式.对于需要清除的蛋白质,通过其赖氨酸残基侧链ε-氨基连接多聚泛素链（降解标签）,继而在蛋白酶体中被降解.这种选择性降解机制对于维持蛋白质在细胞内含量的动态平衡起到了关键性作用.