泛素连接酶FBW7的肿瘤抑制作用和机制

泛素-蛋白酶体系统是一个主要的蛋白质降解调节通路,在细胞分裂过程中发挥着重要作用,其成员在肿瘤中频繁存在着表达异常现象.FBW7又名AGO、hCDC4、FBXW7和SEL-10,是一种拥有7串联WD40重复结构域的F-box蛋白,可作为SCF型泛素连接酶（E3）复合物的底物识别亚基发挥作用.FBW7是一种肿瘤抑制蛋白,其基因在多种肿瘤包括直肠癌、胃癌、卵巢癌和白血病中存在着基因突变或缺失.FBW7可直接结合和靶向作用多种转录激活因子或原癌基因,如周期蛋白E、c-Myc、c-Jun、Notch、MCL1、KLF5 和mTOR等并对其进行泛素化修饰和随后的26S蛋白酶体降解.肿瘤抑制蛋白FBW7的研究对肿瘤发生机制的理解具有重要意义,同时也为肿瘤的诊断和治疗提供了新的靶点.本文综述了FBW7的特征、肿瘤抑制作用及机制.     

泛素连接酶复合物骨架蛋白CUL4B功能研究进展

CUL4B属于Cullin家族,该家族成员作为骨架蛋白参与构成真核生物中最大的一类泛素连接酶复合物——Cullin-RING E3泛素连接酶复合物(Cullin-RING E3 ligases, CRLs).由CUL4B作为骨架蛋白构成的CRLs称为Cullin4B-RING泛素连接酶复合物,简称CRL4B复合物,通过催化底物蛋白多泛素化或单泛素化而在多种组织、病理生理过程中发挥重要作用.本实验室和英国研究组几乎同时发现CUL4B突变导致人类智力低下综合征,从此开启了研究CUL4B功能的新方向.利用细胞模型研究发现, CRL4B复合物在调控细胞增殖和DNA损伤修复等生物学过程中发挥重要作用.同时发现, CUL4B在多种实体瘤组织中高表达,通过表观转录调控多种抑癌基因表达来调控肿瘤进程.利用小鼠(Mus musculus)模型研究发现CUL4B在胚胎发育、神经系统发育、生殖细胞发育、髓系细胞分化、脂肪细胞分化、胰岛delta细胞发育等多种组织发育和细胞分化过程中发挥重要作用.本文主要介绍了以上CUL4B功能的研究进展.     

SCF泛素连接酶靶蛋白识别组分FBW7

FBW7（F-box and WD repeat domain-containing7）是F-box蛋白家族成员,为SCF（SKP1-CUL1-F-box）型泛素连接酶的靶蛋白识别组分。FBW7通过靶降解周期蛋白E、Myc、Jun等多种癌蛋白,对细胞周期进程、细胞生长、分化起重要调控作用。在多种人类肿瘤中已发现FBW7突变,FBW7功能缺失会引起染色体不稳定及肿瘤发生,表明FBW7是一种肿瘤抑制因子。在FBW7缺失所致的肿瘤发生过程中,周期蛋白E、Myc等靶蛋白活性升高、p53功能缺失有重要作用。     

泛素连接酶SCF~(FBW7)调控的靶蛋白研究进展

FBW7(F-box and WD repeat domain-containing7,FBW7)为F-box蛋白家族成员,是SCF型泛素连接酶复合物的底物识别蛋白,介导细胞内多种蛋白质经泛素-蛋白酶体途径降解。FBW7通过靶向降解多种癌蛋白如Mcl-1、Notch、HIF-1α、Cyclin E和KFL5等,参与调控细胞增殖、分化、凋亡及肿瘤转移等多种生物学过程。作为一种肿瘤抑制蛋白,FBW7基因突变或缺失存在于多种人类肿瘤中,如白血病、乳腺癌、卵巢癌、胆管癌等,并在这些肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。因此,针对FBW7的深入研究有助于理解肿瘤的发生发展机制以及开发肿瘤治疗新方案。本文就FBW7调控的癌蛋白研究进展作一综述。     

E3泛素连接酶接头蛋白SPOP介导的底物非降解型泛素化修饰

蛋白质的翻译后修饰是保证其能正常行使功能的前提,泛素化修饰是维持细胞正常蛋白质水平和活性的重要翻译后修饰类型.近年来,大量研究发现,E3泛素连接酶斑点型锌指结构蛋白(speckle-type POZ protein,SPOP)在诸多肿瘤与遗传疾病中存在突变,这些突变主要集中在识别底物的MATH结构域影响了与底物之间的结...     

泛素E3连接酶接头蛋白SPOP和MDM2在DNA损伤修复中的作用

DNA损伤修复是维持细胞基因组稳定性和完整性的基础,越来越多的研究发现,E3泛素连接酶在DNA损伤修复中起着重要的作用.该文将介绍DNA损伤修复的机制、DNA损伤修复与疾病的关系、及E3泛素连接酶接头蛋白MDM2和SPOP在DNA损伤修复中的作用.重点围绕DNA损伤修复的两条通路:E3泛素连接酶接头蛋白SPOP与ATM...     

去泛素化蛋白酶在肿瘤靶向治疗中的研究进展

泛素参与的蛋白质翻译后修饰过程是细胞内关键的调控过程,参与此过程的去泛素化蛋白酶(deubiquitinating enzymes,DUBs)通过去泛素化作用,改变靶蛋白的稳定性及相关的泛素信号通路,进而对细胞内多种生命活动发挥至关重要的调控作用。而特定DUB的表达量改变或活性异常与肿瘤的发生及进展密切相关。下面将从DUBs在肿瘤发生发展中的作用,以及在肿瘤靶向治疗中的研究进展做一阐述。     

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。     

斑点型痘病毒蛋白对前列腺癌分层治疗的探讨

前列腺癌（prostate cancer,PCa）已经成为男性第二大常见癌症，并且随着人口老龄化的不断发展，PCa的发病率和死亡率也呈现上升的趋势，其发生发展的机制也较为复杂。雄激素受体（androgen receptor,AR）信号通路的过度激活不仅促进去势抵抗性前列腺癌（castration-resistance PCa,CRPC）的发生，还对耐药性的产生起了关键作用。目前的治疗手段较为有限且伴随较多的不良反应，因此随着精准靶向治疗的不断发展，需要寻找新的治疗方案来提高疗效。已有大量研究证明，E3泛素连接酶斑点型痘病毒蛋白（speckle-type POZ protein,SPOP）与AR存在密切的相互作用关系，从而对PCa的发生发展起重要作用。因此本文将结合近年的研究论文，阐述SPOP的基本结构与功能，总结SPOP突变对PCa的影响，并从SPOP出发探讨对PCa进行分层治疗的可能性。SPOP发生突变后，可显著影响AR信号相关的通路、DNA损伤应答、免疫应答等的正常生理功能，产生不同的病理状况；而在SPOP野生型的状况下，也会发生其他基因融合事件，致应激反应蛋白失衡等病理状况，进而...     

E3泛素连接酶接头蛋白SPOP抑制子宫内膜癌研究的进展

子宫内膜癌(endometrial cancer,EC)是最常见的妇科恶性肿瘤,其发病率逐年上升.近年来,随着靶向治疗在临床上的广泛应用,探索与研究新靶点成为实现子宫内膜癌精准治疗的重要一环.越来越多的研究发现,E3泛素连接酶斑点型锌指结构蛋白(speckle-type POZ protein,SPOP)对子宫内膜癌的发生发展起到了重要的抑制作用.本文将介绍泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS) SPOP的结构、功能,探讨调控和影响SPOP的因素以及SPOP在子宫内膜癌中的突变情况和相关底物.重点围绕SPOP的下游三条信号通路:雌激素受体α(estrogen receptor-α,ERα)介导的信号通路、溴结构域和端外蛋白(bromodomain and extraterminal protein,BET)通路及锌指和BTB结构域蛋白3 (zinc finger and BTB domain-containing protein 3,ZBTB3)通路,对它们抑制子宫内膜癌发生发展的分子机制进行总结,以期为SPOP作为新的子宫内膜癌治疗靶点提...     

范可尼贫血与泛素化

Fanconi贫血是一种罕见的隐性遗传性疾病,临床常以先天性畸形、进行性骨髓衰竭和遗传性肿瘤倾向为主要表现而确诊。FA病人细胞对DNA交联剂如丝裂霉素C (MMC)高度敏感。目前已经发现至少12种FA基因的缺失或突变能够引起FA表型的出现,其中10种相应的编码蛋白形成FA复合物共同参与FA/BRCA2 DNA损伤修复途径—FA途径。FA核心复合物蛋白FANCL具有泛素连接酶活性,在结合酶UBE2T共同作用下,催化下游蛋白FANCD2单泛化,泛素化FANCD2与BRCA2形成新的复合物,修复DNA损伤。去泛素化酶USP1在DNA修复完毕后移除FANCD2的单体泛素,使因损伤修复而阻滞的细胞周期继续进行。机体很可能在不同信号通路对FANCD2泛素化/去泛素化的精细调节下,调控FA途径参与不同的DNA修复过程。     

肾癌中VHL基因的研究进展

抑癌基因VHL(von Hippel-Lindau)的突变可导致VHL综合征。其所编码的蛋白产物——肿瘤抑制蛋白VHL(von Hippel-Lindau tumor suppressor protein,p VHL)可与多种底物特别是低氧诱导因子(hipoxia inducible factor,HIF)相互作用。p VHL在有氧状态下主要通过参与组成泛素连接酶复合体作用于HIF,从而介导其泛素化降解。VHL突变所致的HIF活化,导致肿瘤血管生成、肿瘤细胞增多,与肾细胞癌的发生、发展密切相关,可作为肾细胞癌潜在治疗靶点之一。     

抑癌基因OVCA1的研究进展

随着肿瘤分子生物学技术及学科的发展,人们认识到癌症是一种基因疾病,肿瘤的发生发展是多种基因参与的复杂过程,包括癌基因的异常激活和肿瘤抑制基因失活。新近分离鉴定的重要的肿瘤抑制基因——卵巢癌基因1(OVCA1)在多种肿瘤中存在高频率的缺失和突变,对多种癌细胞增殖有明显的抑制作用,可能作用于肿瘤发生的早期阶段,在哺乳动物中高度保守,提示在细胞中具有重要作用;OVCA1可能具有调控细胞周期、翻译、DNA损伤及胚胎发育等生物功能,具体作用机制尚不明确;体外研究显示,OVCA1的缺失表达导致肿瘤发生可能与周期蛋白D1上调表达、P16下调表达相关,与p53基因突变可能存在相互作用;OVCA1的缺失表达与卵巢癌发生发展及预后密切相关,与宫颈癌及人乳头瘤病毒感染、乳腺癌等恶性肿瘤的关系尚在研究中。我们简要综述了OVCA1基因的国内外研究进展,为卵巢癌等恶性肿瘤进行基因水平的诊治提供理论依据。     

MicroRNA 与肿瘤的相关研究进展

微小RNA(microRNAs,miRNA)是一类22个核苷酸左右的非编码调控RNA。可以通过切割mRNA或者是抑制翻译两种机制,在转录后水平发挥调控生物生长发育的重要作用。目前的研究已经发现microRNA参与调控发育、细胞分化、细胞凋亡等多种生理过程。目前已证实miRNA参与肿瘤发生和进展,miRNA表达谱是肿瘤诊断和预后的指标,miRNA突变、缺失或表达水平的异常与人类肿瘤密切相关,它发挥类似于癌基因或抑癌基因的作用,参与肿瘤细胞的增殖、分化和细胞凋亡过程。本文就miRNA在肿瘤发生发展以及诊断治疗方面的研究进展作一综述。     

Gankyrin与消化系统肿瘤关系的研究进展

消化系统肿瘤与多种肿瘤相关基因的异常表达密切相关,Gankyrin是一种癌基因,于肝癌、结直肠癌、胰腺癌等消化系统肿瘤中高表达,并通过依赖泛素的蛋白酶解系统介导多种转录因子、细胞周期调控蛋白以及抑癌蛋白如p53、Rb等的降解。研究表明,Gankyrin在消化系统肿瘤形成及细胞的生长周期调控中发挥重要作用,在消化系统肿瘤的早期诊断及判断预后方面具有一定的应用前景,同时也可能成为消化系统肿瘤基因治疗的潜在靶点。     

p16抑癌基因和肿瘤

ｐ１６基因（又名ＭＴＳ１,多肿瘤抑制基因）所编码的蛋白是细胞周期蛋白Ｄ／ＣＤＫ激酶的抑制蛋白,在细胞周期的调控中起着重要作用,能和ＣＤＫ４结合,抑制ＣＤＫ４／ｃｙｃｌｉｎＤ复合物的催化活性。当ｐ１６基因发生突变和缺失,就会丧失对细胞分裂的调控,导致细胞的异常增殖,最终形成肿瘤。研究表明：ｐ１６基因的突变和缺失,和许多肿瘤的发生有关。ｐ１６基因是一种新的肿瘤抑制基因。     

Gankyrin 与消化系统肿瘤关系的研究进展

消化系统肿瘤与多种肿瘤相关基因的异常表达密切相关,Gankyrin 是一种癌基因,于肝癌、结直肠癌、胰腺癌等消化系统肿 瘤中高表达,并通过依赖泛素的蛋白酶解系统介导多种转录因子、细胞周期调控蛋白以及抑癌蛋白如p53、Rb 等的降解。研究表 明,Gankyrin 在消化系统肿瘤形成及细胞的生长周期调控中发挥重要作用,在消化系统肿瘤的早期诊断及判断预后方面具有一 定的应用前景,同时也可能成为消化系统肿瘤基因治疗的潜在靶点。     

肿瘤抑制因子CYLD的调控途径

CYLD（cylindromatosis）是近年发现的一种肿瘤抑制基因,CYLD丢失或突变可致肿瘤形成,多个研究显示,其表达蛋白CYLD可去泛素化TRAFs、NEMO及Bcl-3而抑制NF—κB、JNK等信号途径的激活,这二种途径在肿瘤的形成及发展中有着重要的促进作用,因此,CYLD是人体内一个重要的肿瘤抑制因子。同时CYLD也受NF—κB及IKKγ的反馈调控,这种相互调控对维持体内多种反应的平衡有着重要的作用。     

去泛素化酶在肿瘤上皮间质转化中的作用

肿瘤的侵袭和转移是加剧肿瘤恶化的主要原因,也是导致患者预后不良的根本原因。近年来大量研究发现,大部分肿瘤的转移都依赖于上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的发生,此外EMT也与肿瘤干性和肿瘤耐药等诸多肿瘤恶性行为密切相关,因此有效的抑制EMT的发生将可能极大的有利于肿瘤的治疗。去泛素化酶(deubiquitinating enzymes, DUBs)的主要功能之一就是通过移除底物蛋白质上泛素链,避免其通过泛素蛋白酶体途径降解,来维持细胞内蛋白质水平的动态平衡。去泛素化酶作为调节蛋白质泛素化修饰的一类重要酶类,其异常表达或酶活性的改变通常都会导致疾病的发生。众多研究发现,部分去泛素化酶在肿瘤侵袭和转移过程中表达失衡,在肿瘤转移的过程中扮演着重要的角色。EMT是指由上皮型细胞转变为间质型细胞的动态细胞生物学过程,在该过程中涉及到例如Snial1、Slug、ZEB1等EMT相关转录因子和细胞表面的例如E-钙黏着蛋白、N-钙黏着蛋白等分子标志物表达水平的变化。这些蛋白质通常具有不稳定性,易被降解等特征。EMT过程的发生,涉及到许多蛋白质稳定性的调节,而去泛素化酶作为一类维持蛋白质稳定的重要酶类,在调节这些蛋白质的稳定性方面发挥着重要的作用。EMT的发生也与TGF-β通路、Wnt通路等细胞内众多信号通路的异常活化密不可分,去泛素化酶通过介导这些信号通路的活化,从而间接的调节EMT发生发展。去泛素化酶通过调节EMT相关分子或EMT相关信号通路等多种方式直接或间接影响EMT进展,因此,通过靶向于去泛素化酶抑制肿瘤的侵袭和转移,将为肿瘤治疗提供新的治疗手段和方案,从而有效的推动肿瘤的治疗。本文主要就去泛素化酶在调节EMT相关分子以及信号通路等方面,阐述去泛素化酶在EMT过程中所发挥的重要作用及其作为肿瘤治疗靶点的可能性。     

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ubp14?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ubp14?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...