泛素链修饰类型研究进展

泛素化修饰的蛋白质底物广泛参与蛋白质降解、胞内蛋白质转运、细胞信号转导、自噬和DNA损伤修复等重要的生物学过程。泛素化修饰包括单泛素化修饰和多泛素化修饰。因泛素分子含有7个赖氨酸残基和1个N端甲硫氨酸残基,多泛素化修饰又可分为同型或异型的多聚泛素化修饰。此外,泛素分子的乙酰化修饰和磷酸化修饰大大增加了泛素链的复杂性。不同泛素链的形成往往依赖泛素连接酶或者去泛素化酶。现综述不同类型的泛素链修饰类型的编辑、识别、去除机制及其生物学功能,并讨论泛素分子自身的乙酰化和磷酸化修饰。     

泛素连接酶E3

蛋白质的泛素化修饰具有高度的特异性,它参与调节细胞内许多的生理活动。蛋白质的泛素化修饰涉及一系列的酶参与反应,包括泛素激活酶E1、结合酶E2以及连接酶E3。而其中泛素连接酶E3对靶蛋白的特异性识别起关键作用。泛素连接酶E3主要由HECT结构域家族、RING结构域家族和U-box结构域家族组成。现对泛素连接酶E3的分类、结构及其对靶蛋白的识别机制等进行综述。     

CRL E3泛素连接酶复合体研究进展

Cullin-Ring Ligase(CRL)是一大类E3泛素连接酶复合体的统称。它们有着相近的结构,都由Cullin骨架蛋白、Ring结构域蛋白Rbx1或Rbx2以及底物识别亚基几个部分组成,所包含Cullin骨架蛋白的不同决定了CRL不同的构成与功能特点。经过近20年的研究,对CRL功能和调控机制的理解已取得了很大的进展,该文拟对CRL的研究现状进行简单介绍。     

E3泛素连接酶接头蛋白Keap1的研究进展

Kelch样ECH关联蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1,Keap1)是E3泛素连接酶的底物识别亚单位,在蛋白质的泛素化修饰中起重要作用.蛋白质的泛素化修饰作为一种重要且复杂的蛋白质翻译后修饰,在自噬和蛋白酶体系统中作为降解信号而被利用.野生型Keap1能够识别、结合多种底物...     

CRLE3泛素连接酶复合体研究进展

Cullin—Ring Ligase（CRL）是一大类E3泛素连接酶复合体的统称。它们有着相近的结构,都由cuIlin骨架蛋白、Ring结构域蛋白Rbxl或Rbx2以及底物识别亚基几个部分组成,所包含Cullin骨架蛋白的不同决定了cRL不同的构成与功能特点。经过近20年的研究,对CRL功能和调控机制的理解已取得了很大的进展,该文拟对CRL的研究现状进行简单介绍。     

植物E3泛素连接酶的分类与功能

蛋白质泛素化作为一种重要的翻译后修饰,通过介导特定蛋白质的降解,广泛地参与到植物生长发育、胁迫响应、信号转导等一系列生命活动过程中,在植物的生命周期中具有重要意义。E3泛素连接酶能够特异性地识别靶蛋白,在泛素化途径中起决定性作用。因此,研究植物E3泛素连接酶的功能及其作用机理具有重要的意义。该文介绍了目前E3泛素连接酶分类与功能方面的研究进展,为深入探讨E3泛素连接酶在植物生命活动过程中的调控机制提供借鉴。     

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...     

向日葵E3泛素连接酶基因克隆及表达分析

该研究从向日葵中克隆了E3泛素连接酶基因HERC2,并进行了生物信息学分析和不同胁迫条件的表达分析。序列分析表明,HERC2(登录号为KT832066)序列的CDS为1 608bp,编码535个氨基酸,预测其分子量131kD,等电点为5.03。HERC2编码的蛋白质为疏水性蛋白质,且为细胞质蛋白;亚细胞定位预测分析表明,向日葵HERC2可能定位在高尔基体中;该蛋白质有5个RCC1保守结构域。向日葵HERC2与已报道的其他植物同源蛋白有相似的保守区域,与醉蝶花亲缘关系最近,而与大豆和野生大豆的亲缘关系最远。与HERC2cDNA对应的gDNA(登录号为KT832067)的ORF长度为3 409bp,与cDNA编码序列比对结果表明,该gDNA由5个外显子和4个内含子组成。实时荧光定量PCR分析表明,向日葵HERC2基因表达受非生物胁迫调节,在不同器官及不同非生物胁迫下存在特异性表达差异。研究认为,HERC2基因应答逆境胁迫具有其特定的表达模式,研究结果为加强对HERC2的利用奠定了基础。     

E3连接酶RNF148泛素化降解TSPAN15

真核生物蛋白的泛素化是细胞维持对某些受组成型调节和环境刺激产生的蛋白质水平的基本调节方式,泛素-蛋白酶体途径对蛋白质降解、运输和免疫反应过程的控制等细胞功能起着非常重要的作用．本研究揭示了一个功能未知、具有RING结构特征的Ⅰ型穿膜蛋白RNF148的泛素化降解功能．通过流式筛选、免疫共沉淀、浓度梯度依赖降解实验及泛素化检测等实验证明：RNF148与四跨膜区蛋白(tetraspanin)家族的一个成员TSPAN15有相互作用,即RNF148可以泛素化并降解TSPAN15．RNF148的RING结构被突变后,TSPAN15的泛素化被严重影响;而TSPAN15的N端胞浆段的21位赖氨酸和C端278位赖氨酸被突变为精氨酸后,RNF148对其泛素化的程度也降低．TSPAN15经由RNF148泛素化后会连接 K29位或K63位多泛素链,进而导致TSPAN15的转位或降解．本研究证明RNF148作为泛素连接酶可以泛素化降解TSPAN15．     

泛素连接酶E3介导的植物干旱胁迫反应

干旱胁迫严重影响农作物的产量和质量,制约全球的农业生产。泛素连接酶E3是一个种类繁多的大家族,涉及对植物生长发育和逆境胁迫响应等过程中关键步骤的控制。该文概述了植物干旱胁迫的调控机制和植物的泛素连接酶E3,并着重阐述了泛素连接酶E3介导的植物干旱胁迫反应及其作用机制。     

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.     

Mnk2与CBCVHL泛素连接酶E3复合物的相互作用

Mnk2即MAPK相互作用的激酶-2(MAP kinase-interacting kinase-2, Mnk2)是MAPK激活的蛋白激酶之一, 具有磷酸化真核翻译起始因子eIF4E(Eukaryotic translation initiation factor 4E)的作用, 但是eIF4E磷酸化的生理功能以及Mnk2在蛋白翻译过程中的确切地位并不清楚. 除了eIF4E外, Mnk2生理底物尚缺乏鉴定. 为了进一步寻找Mnk2新的生理底物, 揭示Mnk2的生理功能, 我们以Mnk2为“诱饵”, 运用酵母双杂交系统发现Mnk2能够与VHL(von Hippel-Lindau tumor suppressor), Rbx1(ring-box 1)和Cul2(Cullin2)相互作用, 并在哺乳动物细胞中验证了Mnk2和VHL的结合. 由于VHL, Rbx1和Cul2均为CBCVHL泛素连接酶E3复合物成分, 所以Mnk2参与了CBC^VHL泛素连接酶E3复合物的相互作用, 可能是其新的泛素化底物. 此外, 在酵母双杂交系统中, Mnk2还与VHL结合蛋白-1(von Hippel-Lindau binding protein 1, VBP1)相互作用, 由于VBP1在细胞骨架蛋白的成熟过程起重要作用并与胚胎形态的发生有关, 所以Mnk2可能还参与了细胞形状的调控.     

线粒体E3泛素连接酶MARCH5表达上调促进肝癌生长

目的:膜相关锌指蛋白MARCH5(membrane-associated RING-CH 5)是定位于线粒体外膜的E3泛素连接酶,在调控线粒体分裂融合相关蛋白的表达中发挥重要作用。以往研究在多种肿瘤中证实了线粒体分裂融合的异常,但目前MARCH5在肝癌中的表达与生物学作用均不清楚。本研究旨在探讨MARCH5在肝癌组织与细胞系中的表达及其在肿瘤生长中的调控作用。方法:1).利用免疫组化实验检测62对肝癌癌与癌旁组织中MARCH5表达,以明确MARCH5在肝癌中的表达是否发生了异常改变。2).利用qRT-PCR与Western blot实验检测4株肝癌细胞(SNU-354、SNU-368、HLE与HLF)与1株正常肝细胞HL7702中MARCH5表达,进一步分析MARCH5在肝癌细胞系中的表达改变。3).下调肝癌细胞中MARCH5表达后,利用EDU实验与克隆形成实验分析对肝癌细胞增殖与克隆形成能力的影响。结果:1).MARCH5在肝癌组织中表达显著高于癌旁组织。2). MARCH5在4株肝癌细胞中的表达均显著高于正常肝细胞。3).下调MARCH5表达可显著抑制肝癌细胞的增殖与克隆形成。结论:MARCH5在肝癌中表达显著上调并通过诱导增殖与克隆形成而促进肝癌的生长。     

向日葵E3泛素连接酶基因的分析定位和表达鉴定

该研究利用前期获得的向日葵耐盐相关基因E3泛素连接酶基因序列(HERC2),构建瞬时表达载体Cam-35S-HERC2-GFP,采用基因枪法转化洋葱表皮细胞进行亚细胞定位;采用RT-PCR技术,分析盐胁迫下HERC2在耐盐品种P50和盐敏感品种P29根、下胚轴和叶中的表达差异;构建HERC2植物表达载体pPZP221-HERC2,采用农杆菌介导法将HERC2导入烟草,进行耐盐功能验证。结果表明:(1)HERC2蛋白定位在细胞膜、细胞质和细胞核中。(2)受到NaCl胁迫后,HERC2基因在耐盐品种P50和盐敏感品种P29中均上调表达,但耐盐品种中的表达量较高。(3)HERC2基因的表达,能够提高转基因烟草的耐盐性。该研究结果为进一步解析向日葵对盐胁迫的响应机制,以及耐盐新品种的选育奠定了基础。     

Parkin:一种作用极其广泛的E3泛素连接酶

Parkin,又名PARK2,自发现初始便与帕金森病(Parkinson's disease,PD)密切相关.Parkin被认为是一种神经保护性基因.随着对其结构的深入了解,揭开了作为E3泛素连接酶的面纱.Parkin参与调控细胞周期、线粒体动态平衡和能量代谢等细胞进程,并与许多疾病息息相关,甚至在同一通路中发挥完全相...     

小麦RING型E3泛素连接酶基因TaSDIR1-D克隆与功能分析

具有RING结构域的E3泛素连接酶SDIR1(Salt-and drought induced really interesting new gene finger1)在植物信号调节通路中发挥着重要的作用。本研究克隆得到小麦TaSDIR1-D基因,基因组序列全长4070 bp,其中编码区上游为1443 bp,编码区为2352 bp,3'端非编码区(UTR)为275 bp;该基因编码区cDNA序列长度为849 bp,预测其编码282个氨基酸,包括2个跨膜结构域和1个保守的RING型finger结构域。以野生近缘种的二倍体、四倍体和六倍体普通小麦及一套由中国春为背景的缺-四体为材料,将基因定位在染色体4D上;小麦抽穗期TaSDIR1-D在旗叶中的表达量最高;在NaCl、ABA、PEG及4℃非生物胁迫诱导下,小麦TaSDIR1-D均上调表达,可能参与植物抗逆调节通路;通过检测32份多态性较高的小麦材料TaSDIR1-D基因序列多态性,共检测到2个SNP,基因的编码区和上游序列中各存在1个核苷酸变异,其中编码区的核苷酸变异位点(G/A)位于第4外显子上,为非同义突变,使精氨酸(Agr)变为组氨酸(His)。2个SNP组成两种单倍型,根据-583 bp处的SNP(T/C)设计分子标记SNP-583,扫描自然群体262份材料的基因型,将其分为2种单倍型,分别与千粒重、倒二节长和穗长显著相关或极显著相关,单倍型Hap-4D-2为提高千粒重的优异单倍型。研究结果为小麦分子育种提供了理论依据和基因资源。     

泛素连接酶SMURF1催化ADAR1的多聚泛素化修饰

既往研究发现,SMAD特异性E3泛素蛋白连接酶1(SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1,SMURF1)通过其E3泛素连接酶活性介导自噬进程,然而SMURF1的泛素化底物蛋白质仍有待进一步挖掘。本文利用免疫共沉淀(Co-IP)联合蛋白质谱分析捕获并鉴定THP-1细胞中SMURF1的相互作用蛋白质集合物,发现在THP-1细胞中SMURF1可与222种蛋白质物理性结合,RNA腺苷脱氨酶1(adenosine deaminase acting on RNA 1,ADAR1)具有较高的肽段结合分数。构建SMURF1过表达载体并转染到HEK-293T细胞中,Co-IP和Western印迹检测验证外源性SMURF1与内源性ADAR1存在相互作用。qRT-PCR和Western印迹检测结果显示,在HEK-293T细胞中过表达SMURF1后ADAR1 mRNA水平差异无统计学意义、蛋白质水平明显降低(P<0.05)。用放线菌酮(CHX)分别处理正常和过表达SMURF1的HEK-293T细胞,Western印迹检测显示,过表达SMURF1后ADAR1...     

E3泛素连接酶基因CG4911敲除和功能的初步研究

蛋白质的泛素化是一种重要的翻译后修饰过程,参与调控细胞周期、基因转录、信号转导、炎症反应和干细胞的维持等过程。泛素连接酶E3（ubiqutin ligase）是泛素化过程中关键酶。但许多E3基因在发育中的功能和作用机制还不明确。该研究以黑腹果蝇为模式动物,研究泛素连接酶家族一个重要基因CG4911的功能及分子机制。获得CG4911基因敲除果蝇,CG4911敲除果蝇纯合子可活。原位杂交结果显示,CG4911在胚胎发育早期表达。通过构建CG4911-pUAST-3HA重组子转染Hela细胞,确定CG4911定位于细胞质中,其表达并无修饰作用,并且过表达基因CG4911可导致背板发育缺陷。该研究首次获得了CG4911基因敲除果蝇和CG4911转基因果蝇,并初步探索了F-box基因CG4911的功能,为进一步阐明泛素连接酶的功能及分子机制提供了科学依据。     

泛素E3连接酶CHIP和E4B互换U-box结构域突变体的构建及泛素化活性验证

旨在构建互换U-box结构域的泛素E3连接酶CHIP和E4B的突变体,用以研究U-box结构域对两种U-box家族泛素E3连接酶CHIP和E4B活性的影响.通过overlap PCR的方法构建CHIP U-box替换为E4B U-box的突变体C+E,以及E4B U-box替换为CHIP U-box的突变体E+C.将突...     

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...