Ro52蛋白的分子生物学研究进展

Ro52蛋白作为靶抗原,存在于多种自身免疫性疾病,如干燥综合征、系统性红斑狼疮、皮肌炎等患者的血清中。Ro52蛋白是TRIM蛋白家族成员(TRIM21),其分子内含有RING-finger、B-box、卷曲螺旋结构域,分别具有不同的生物学功能。Ro52蛋白在免疫防御中的作用日渐为研究者所关注,如Ro52与IgG分子的作用、Ro52作为一种E3泛素连接酶与其他信号分子的作用等。其自身泛素化和广泛的泛素化作用已经在Ro52与干扰素的作用中得到了体现。迄今,Ro52在自身免疫性疾病中的具体致病机制还不清楚。我们尝试通过介绍Ro52的分子生物学特点及其与相关活性分子的相互作用的最新研究进展,初步探索其可能的致病机制。     

TRIM29在肿瘤中的研究进展

TRIM29蛋白属于TRIM蛋白家族,是一种E3泛素连接酶,它在肿瘤的增殖、侵袭转移、耐药及肿瘤免疫中都具有十分重要的作用,且其功能具有细胞和组织特异性.TRIM29蛋白可通过与p53的相互作用促进肿瘤细胞的增殖;通过促进肿瘤细胞上皮-间质转化、激活经典的Wnt信号通路等增强肿瘤细胞的侵袭转移能力.高表达的TRIM29...     

TRIM25在抗病毒天然免疫及恶性肿瘤发生发展中作用的研究进展

三基序蛋白25 (tripartite motif 25, TRIM25)是一种E3泛素连接酶,其介导的维甲酸诱导基因Ⅰ(retinoic acid-inducible gene I, RIG-I)泛素化是启动细胞内抗病毒反应的重要步骤。近期研究发现,TRIM25还能通过其他途径调节宿主抗病毒能力,包括RIG-Ⅰ的负调节、黑色素瘤分化相关基因5 (melanoma differentiation-associated gene 5, MDA5)的激活、增强锌指抗病毒蛋白(zinc-finger antiviral protein, ZAP)活性、抑制病毒RNA合成。与此同时,病毒与宿主能通过多种机制调节TRIM25,包括泛素化降解、与细胞和病毒RNA结合、与RIG-Ⅰ的结合、竞争TRIM25作用底物。TRIM25在肺癌、前列腺癌、肝癌、乳腺癌、胃癌、结直肠癌等恶性肿瘤的发生发展中也发挥重要作用。为了更好地了解TRIM25在抗病毒天然免疫与肿瘤发生发展中的作用及其机制,现对近年TRIM25在这两方面的研究进展进行总结。     

三元基序家族蛋白15敲低诱导肝癌细胞周期阻滞

三元基序家族蛋白15 (tripartite motif-containing protein 15,TRIM15)是TRIM家族成员,该家族是一类具有E3泛素连接酶活性的蛋白质.TRIM15在肿瘤中的功能鲜有报导.本研究意在阐释TRIM15在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中的作用...     

泛素链的形成机理

泛素化是真核细胞中重要的蛋白质翻译后修饰过程,通过靶向蛋白质降解或其他信号途径参与多种细胞功能.底物蛋白的多聚泛素化修饰是一个持续的过程,其中不仅涉及复杂泛素系统相关酶的参与,而且存在更为复杂的结构上相互作用与泛素链组装机理.不同的泛素链修饰决定了底物蛋白下游的不同命运,泛素结合酶E2在泛素链形成中的重要作用受到越来越多的关注.对泛素链形成机理的深入研究与认识有利于发现与泛素系统相关的疾病靶点和利用泛素化调控方法进行治疗.本综述总结了E2和E3如何决定不同泛素链形成的机制和相关的结构信息,以及两种不同的泛素链组装机制.     

编者按 解析泛素化修饰调控的“密码”

<正>泛素(ubiquitin)是真核生物中高度保守的一种由76个氨基酸组成的蛋白质,其与底物蛋白的赖氨酸残基共价结合的过程称作泛素化。泛素化作为一种功能多样的翻译后修饰,几乎参与所有细胞生命活动,其调控异常与肿瘤等重大疾病密切相关^[1-3]。泛素化主要由泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)、泛素连接酶(E3)和去泛素化酶(DUB)介导的多酶级联反应实现,     

泛素化连接酶HUWE1在相关疾病中的研究进展

泛素化连接酶是泛素蛋白酶体系统中的关键酶之一,主要负责靶蛋白特异性识别以及泛素化系统活性的调控。HUWE1是一类具有HETC(homologous to E6AP C terminus)功能域的泛素化连接酶。研究发现,HUWE1参与细胞凋亡、基因组DNA损伤、肿瘤抑制因子调控和神经细胞分化增殖等重要生理过程。现主要针对泛素化连接酶HUWE1在肿瘤发生、男性生殖系统损伤、胚胎发育异常与神经发育疾病中的研究进展以及调节机制进行综述。     

泛素/26S蛋白酶体途径与植物的生长发育

泛素/26S蛋白酶体途径在植物蛋白降解系统中起重要作用,泛素分子主要通过泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(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。泛素蛋白酶体途径参与植物体内的多种生理过程,如花和胚的发育、光形态建成、植物生长物质等几乎所有的生长发育过程,本文主要对泛素/26S蛋白酶体途径及其在植物生长发育过程中的精确调控作用进行综述。     

泛素连接酶的结构与功能研究进展

泛素化是体内蛋白质翻译后重要修饰之一,是蛋白质降解的信号.泛素连接酶E3是泛素化过程中的关键酶之一,介导活化的泛素从结合酶E2转移到底物,不同的泛素连接酶作用于不同的底物蛋白,决定了泛素化修饰的特异性.根据结构与功能机制的不同,可将泛素连接酶E3分为HECT (homologousto E6AP C terminus)家族和RING-finger家族,前者含有HECT结构域,可直接与泛素连接再将其传递给底物.RING-finger家族的E3发现较晚,庞大且功能复杂,是近年来研究的热点,此家族均包含相似的E2结合结构域和特异的底物结合部分,作为桥梁将活化的泛素从E2直接转移到靶蛋白,其本身并不与泛素发生作用.总结了这2种E3连接酶家族成员的三维结构及功能机制研究的最新进展.     

TRIM家族蛋白在病毒感染中作用的研究进展

三基序蛋白家族(tripartite motif,TRIM)是参与不同细胞功能的一大类具有E3泛素连接酶活性的蛋白质，在宿主抗病毒免疫应答中发挥着重要的作用。TRIM家族蛋白可通过提高宿主固有免疫应答或直接降解病毒蛋白发挥抗病毒活性；部分病毒有时也可利用TRIM家族蛋白调控细胞因子表达促进自身感染。本文综述了TRIM家族蛋白在病毒复制中的作用及相关机制的研究进展，为研究病毒感染机制提供参考。     

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。     

植物泛素结合酶E2功能研究进展

泛素-26S蛋白酶体途径是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,广泛参与植物生长发育相关过程。该途径中关键酶主要包括泛素活化酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3),对靶蛋白泛素化起重要作用。在简单概述泛素化过程的基础上,主要对近年来植物E2蛋白在DNA修复、光周期和维管分化调控,缺素及抗逆胁迫响应中的功能进行综述,为今后该蛋白功能的深入研究及木本植物中该功能基因的发掘奠定基础。     

植物蛋白的体外泛素化检测方法

泛素激活酶(E1)、泛素耦联酶(E2)和泛素连接酶(E3)是蛋白质泛素化修饰的关键酶。在真核基因组上有大量基因编码这些泛素化相关的酶类或蛋白。检测这些泛素化修饰酶及其底物蛋白的生化特性和特异性是分析其生物学功能的重要内容。该文提供了一种简便快速检测体外泛素化反应的方法, 不仅可通过检测对DTT敏感的硫酯键的形成来判断E2的活性、检测E3的体外泛素化活性, 而且可以检测E2-E3和E3-底物的特异性。所用蛋白主要来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana), 包括分属于绝大多数E2亚家族的成员, 可用于不同RING类型E3的活性检测。该方法不仅可以采用多种E2进行E3活性分析, 而且可以分析不同组合的E2-RING E3、RING E3-底物的泛素化活性等, 亦可应用于真核生物蛋白质尤其是植物蛋白的体外泛素化活性分析。     

植物蛋白的体外泛素化检测方法

泛素激活酶(E1)、泛素耦联酶(E2)和泛素连接酶(E3)是蛋白质泛素化修饰的关键酶。在真核基因组上有大量基因编码这些泛素化相关的酶类或蛋白。检测这些泛素化修饰酶及其底物蛋白的生化特性和特异性是分析其生物学功能的重要内容。该文提供了一种简便快速检测体外泛素化反应的方法, 不仅可通过检测对DTT敏感的硫酯键的形成来判断E2的活性、检测E3的体外泛素化活性, 而且可以检测E2-E3和E3-底物的特异性。所用蛋白主要来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana), 包括分属于绝大多数E2亚家族的成员, 可用于不同RING类型E3的活性检测。该方法不仅可以采用多种E2进行E3活性分析, 而且可以分析不同组合的E2-RING E3、RING E3-底物的泛素化活性等, 亦可应用于真核生物蛋白质尤其是植物蛋白的体外泛素化活性分析。     

TRIM在肿瘤发生发展中的作用

三结构域(tripartite motif,TRIM)蛋白质家族成员几乎存在于所有多细胞真核生物中,它们在细胞周期、细胞凋亡、分化、代谢以及病毒的免疫应答等过程中均有重要作用,因而被广泛研究。同时,TRIM家族蛋白质在肿瘤中的作用也逐渐引起研究者的重视。该文通过讨论TRIM家族蛋白质作为泛素E3连接酶,调节核受体和p53通路等生物学功能来阐明TRIM与肿瘤发生发展的关系。     

三基序蛋白27的生理意义及其在肿瘤发生发展中的作用

三基序蛋白27(tripartite motif 27,TRIM27)是一种E3泛素连接酶，在细胞核、胞质溶胶和内体中均有分布，广泛存在于多种细胞中。TRIM27还具有转录抑制活性以及SUMO E3连接酶活性。TRIM27参与调控机体多种正常的生理过程：例如作为转录调控蛋白质促进减数分裂过程，与生殖过程密切相关；通过增强胱天蛋白酶3(cysteine-containing aspartate-specific protease-3,caspase-3)活性诱导正常细胞凋亡过程的发生；不仅可以抑制由IκB激酶(IkappaB kinase, IKK)家族成员介导的NF-κB的激活，还能通过泛素化降解NF-κB抑制剂Iκbα,进而参与NF-κB信号通路，在先天免疫中发挥重要调控作用；通过激活STAT3信号通路参与多种炎症疾病的发生。最新研究表明，TRIM27还参与了癌症进程关键信号通路，例如PI3K/AKT,Wnt/β-catenin等，从而促进非小细胞肺癌，结直肠癌和肝癌等多种常见癌症细胞的增殖、侵袭和转移能力，抑制它们凋亡过程的发生以及抑制卵巢癌细胞的细胞周期停滞。同时，TRIM27作...     

泛素/26S蛋白酶体途径及其在植物生长发育中的功能

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.     

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。     

蛋白质组学在去泛素化酶研究中的应用

泛素-蛋白酶体系统是细胞内蛋白质特异性降解的主要途径,参与并调控细胞周期、免疫应答、信号传递和DNA修复等真核生物体内几乎所有的生命活动。去泛素酶的存在使泛素化修饰成为可逆过程,保证了泛素系统及其相关生理过程的动态平衡,其表达紊乱也是诱发多种疾病的主要原因。对去泛素化酶进行系统、全面的研究是理解其作用机制并将其作为治疗药物靶点的前提。蛋白质组学技术的快速发展为系统深入研究去泛素化酶提供了条件,特别是在去泛素化酶的相互作用网络和底物特异性研究等方面发挥了独特的作用。因此,文中结合课题组研究工作,对去泛素化酶的分类及功能进行介绍并总结了蛋白质组学在去泛素化酶研究中的应用进展。     

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.