去泛素化酶USP1的结构、功能及其抑制剂的研究进展

泛素化是一种维持细胞稳态必不可少的翻译后修饰,通过泛素分子与靶蛋白的连接参与蛋白质功能、定位和转换的调节。去泛素化酶介导的去泛素化为泛素化过程的逆反应,参与泛素的回收、编辑和重排。泛素特异性蛋白酶是最大的去泛素化酶家族,泛素特异性蛋白酶1 (USP1)是其中重要的亚型,广泛参与维持基因组完整性、细胞周期和细胞稳态。在多种肿瘤类型中均存在USP1异常表达,因此该靶点受到了广泛关注。目前研发进展最快的小分子USP1抑制剂为KSQ-4279,处于Ⅰ期临床研究阶段;另外ISM3091也已在国内和美国获得新药临床试验批件,即将开展临床试验。该文综述了USP1的结构、调控、生理功能、与肿瘤发生发展的关系以及USP1抑制剂的研究进展。     

去泛素化酶USP3在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease 3(USP3)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族(deubiquitinating enzymes,DUBs)的重要成员,为能够断裂脯氨酸残基连接的泛素链的特异性蛋白酶。USP3蛋白由520 aa组成,有两个保守的蛋白结构域:一个为催化结构域,即泛素特异性蛋白酶活性区域,另一个为锌指泛素连接结构域(Zn F-UBP)即泛素连接区。近年来研究表明USP3参与细胞中多种生命活动的调节,如细胞增殖、细胞周期、DNA损伤修复等。同时,USP3在炎症应答及肝癌的发生发展中也表现出重要的作用。本综述就USP3在细胞中的功能作用以及最新研究进展进行了综述。     

去泛素化酶 USP7 在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease7(USP7)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族Deubiquitinases(DUBs)的重要成员之一。近年来研究表明USP7能调节细胞内众多蛋白底物的活性和功能,包括抑瘤蛋白、DNA修复蛋白、免疫应答蛋白、病毒蛋白、表观遗传调节子等,在疾病的发生发展中起着重要的作用。这篇文章综述了USP7在细胞中的功能作用以及在肿瘤和病毒性疾病中的最新研究进展。     

去泛素化酶USP11在细胞中的功能作用及其研究进展

Ubiquitin-specific protease 11(USP11)属于半胱氨酸蛋白酶,是去泛素化酶家族(deubiquitinating enzymes,DUBs)的重要成员之一。近年来研究表明USP11能调节细胞内众多蛋白底物的稳定性及功能,包括DNA修复蛋白、病毒RNA复制相关蛋白、TGFβ和NF-κB信号转导通路相关蛋白等,在疾病的发生发展中起着重要的作用。主要综述了USP11的结构、在细胞中的分子功能以及与肿瘤和病毒性疾病的关系,探讨了USP11作为治疗分子靶标的可能性。     

细菌中的去泛素化酶及其生物学功能研究进展

在细菌感染过程中,宿主细胞可以利用自身泛素系统对其进行免疫应答。研究发现,在宿主与细菌协同进化过程中,细菌可以编码去泛素化酶靶向宿主泛素系统,降低宿主炎症信号反应,这有利于细菌的生存与繁殖。该文综合介绍了目前在细菌中已发现的去泛素化酶并将其分类总结,此外,该文详细阐述了OTU家族去泛素化酶、CE家族去泛素化酶的切割特异性和生物学功能,还介绍了具有特殊催化活性的去泛素化酶。深入研究去泛素化酶的分子机制将有助于理解其生物学功能,同时可为开发新的治疗药物和抗感染疫苗提供信息。     

自噬相关去泛素化酶及其小分子抑制剂的研究进展

自噬是进化上高度保守并受到多途径严密调控的细胞生物学过程,其向溶酶体递送多种细胞质组分以进行细胞内物质的降解以及再循环.这一过程涉及到细胞器的更新、错误折叠蛋白质和蛋白质聚集体以及细胞内病原体的清除.因此,自噬对于细胞稳态的维持至关重要,与许多人类疾病的发生发展密切相关.随着细胞自噬调节机制研究的不断深入,越来越多的去泛素化酶被证明在自噬相关的泛素信号调控系统中发挥了重要的作用.这些去泛素化酶作用于细胞自噬的不同阶段,靶向调节不同的泛素化自噬功能元件或自噬底物.去泛素化酶作为包括神经退行性疾病以及肿瘤在内的细胞自噬相关疾病的治疗靶点受到了广泛的关注,其中各类小分子抑制剂的发现为进一步研究去泛素化酶的自噬调节活性及相关疾病的治疗提供了可能.     

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...     

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...     

去泛素化酶与肿瘤

泛素化修饰(ubiquitination modification)广泛存在于真核生物,通过26S蛋白酶体降解途径或信号传递等,改变蛋白质稳定性、定位和活性等功能,参与细胞的周期、转录、炎症、肿瘤和免疫等各项功能,是一类复杂的动态调控系统.泛素化调节是一个可逆过程,被泛素连接酶(ubiquitin ligase,E3)...     

针对泛素化与去泛素化酶的化学探针

蛋白质泛素化对真核细胞内几乎所有生理过程都具备调控作用。新的泛素化与去泛素化酶的发现、功能机制研究及相关化学分子干预是该领域的重要科学命题。针对泛素化与去泛素化酶的化学探针开发促进了人们对于蛋白质泛素化的形成、募集、信号传导及脱除过程中所涉及生化事件的理解。本文总结了近年来针对泛素化与去泛素化酶化学探针的发展，归纳了不同类型探针的化学结构及合成方法，并讨论了它们的各类应用，包括筛查泛素依赖的信号传导系统、监控泛素相关酶活性、辅助泛素相关的识别和催化过程的分子机制解析等。     

去泛素化酶与细胞周期调控

泛素化是蛋白质翻译后的一种重要修饰方式。通过泛素化,蛋白质被标记上多聚泛素化链,而被蛋白酶体所识别并导致其降解。细胞周期是细胞增殖的基础,泛素化介导的蛋白质降解在驱动真核生物细胞周期的有序运行中起着极其重要的作用。近年来的研究表明,泛素化是一个可逆的过程,去泛素化酶能够逆转泛素化过程而稳定蛋白质,并与细胞周期各时相的调控密切相关。因此,该文就去泛素化酶在细胞周期调控中的最新研究进展进行了综述。     

去泛素化酶与基因表达调控

泛素化是常见的蛋白质翻译后修饰方式之一,其参与了生物体内细胞分裂与分化、生长发育、转录调节、损伤应激、免疫应答等多方面的生理活动.近年来,泛素研究领域的重要成员之一——去泛素化酶(deubiquitylating enzymes)被不断发现和报道.作为一类可以移除泛素的异肽酶类,去泛素化酶具有结构和功能的多样性.基因表达调控一直是分子遗传学的研究热点,系统整理和总结去泛素化酶与基因表达调控的关系具有重要意义.本文综述了去泛素化酶与基因表达调控的关系,包括去泛素化酶与染色质稳态维持、细胞周期调控和DNA损伤修复等三个方面,并对该领域未来的研究方向进行了预测和讨论.     

泛素化/去泛素化系统的生物化学和生物学功能

泛素是生物体内一种非常重要的小分子蛋白,在多种信号通路中都起重要的调节作用。该文对近两三年国际上对泛素化/去泛素化系统的研究进展做了简单的概述,并对未来的发展方向进行了预测。     

泛素连接酶和去泛素化酶在帕金森病中的作用

中脑黑质多巴胺能神经元特异性损伤和α突触核蛋白聚集的分子机制是帕金森病（Parkinson’s disease,PD）研究领域亟待解决的问题。蛋白质异常聚集很大程度上是由于泛素-蛋白酶体系统（ubiquitin-proteasome system,UPS）功能障碍引起的。蛋白质泛素化由一系列泛素化酶级联反应促进，并受去泛素化酶（deubiquitylases,DUBs）的反向调节。泛素化和去泛素化过程异常导致蛋白质异常聚集和包涵体形成，进而损伤神经元。近来研究报道，蛋白质的泛素化和去泛素化修饰在PD的发病机制中发挥重要作用。E3泛素连接酶促进蛋白质的泛素化，有利于α突触核蛋白的清除、促进多巴胺能神经元的存活、维持线粒体的功能等。DUBs可以去掉底物蛋白质的泛素化修饰，抑制α突触核蛋白的降解，调控线粒体的功能和神经元内铁的稳态。本文以E3泛素连接酶和DUBs为切入点，综述了蛋白质泛素化和去泛素化修饰参与多巴胺能神经元损伤机制的最新研究进展。     

去泛素化酶USP10通过稳定Smurf1抑制TGF-β/BMP信号通路

目的 探究生理条件下去泛素化酶USP10调控的关键信号通路及分子机制。方法 利用GEO2R和Metascape对Usp10^+/+和Usp10^-/-新生小鼠肾组织基因芯片(GSE198574)差异表达基因和通路富集分析，使用免疫印迹实验和免疫组化技术检验核心转录因子的表达情况；进一步利用免疫印迹检测该信号通路，并通过基因芯片和免疫组化分析候选分子的表达情况；使用免疫共沉淀(Co-IP)和GST-pull down实验验证USP10与候选分子的相互作用，通过泛素化实验明确USP10对底物分子的调控机制；利用免疫印迹检测细胞增殖、凋亡相关蛋白p21、Cleaved-caspase 3的表达情况，使用CCK-8和克隆形成实验分析USP10对细胞增殖的影响。结果 Usp10^-/-新生小鼠肾组织中TGF-β/BMP通路激活，USP10在小鼠体内缺失后导致Smad泛素相关因子1 (Smurf1)蛋白质水平降低，Smad1/5蛋白质水平上调，却不影响它们的转录水平；机制上，USP10与Smurf1存在相互作用，并依赖其去泛素化酶活性去除...     

组蛋白的泛素化与去泛素化修饰

泛素在真核生物体内广泛存在,泛素化修饰是转录后的修饰方式之一;组蛋白是染色质的主要成分之一,与基因的表达有密切关系。组蛋白的泛素化修饰与经典的蛋白质的泛素调节途径不同,不会导致蛋白质的降解,但是能够招募核小体到染色体、参与X染色体的失活、影响组蛋白的甲基化和基因的转录。组蛋白的去泛素化修饰同样与染色质的结构及基因表达密切相关。组蛋白的泛素化和磷酸化、乙酰化、甲基化修饰之间还存在协同和级联效应。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展

组蛋白是真核生物核染色体的重要组成部分。它们被分为五类(H,H2A,H2B,H3和H4),两组:核心组蛋白(H2A,H2B,H3和H4)和联结子组蛋白(H1)[1]。由组蛋白修饰所造成的染色体局部构象的改变,在真核生物基因表达调控中发挥着举足轻重的作用[2]。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展

核小体是真核生物染色质的基本单位,通过对组蛋白核心的N-端的乙酰化、甲基化、磷酸化、遍在蛋白化的修饰作用而影响细胞的功能。组蛋白乙酰化酶(histone acetylase HAT)及组蛋白去乙酰化酶(Histone Deacetylases HDAC)之间的动态平衡控制着染色质的结构和基因表达。当组蛋白去乙酰化水平增加,乙酰化水平相对降低,即会导致正常的细胞周期与代谢行为的改变而诱发肿瘤,及神经退行性变。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(Histone Deacetylases-inhibitor HDACi)目前是国内外研究的热点。其中,曲古霉素A(Trichostatin A TSA),是最早发现的天然组蛋白去乙酰化酶抑制剂;伏立诺他(Suberoylanilide Hydroxamic Acid SAHA)已经美国FDA批准用于治疗皮肤T细胞淋巴瘤。本文就HDACi分类及其功能出发综述HDACi的作用机制及研究进展。     

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。     

组蛋白去乙酰化酶 6 及其选择性抑制剂的研究进展

组蛋白去乙酰化酶 6(HDAC6)是组蛋白去乙酰化酶(HDACs)IIb 家族中的一员,主要催化 α- 微管蛋白、热休克蛋白 Hsp90、皮质肌动蛋白及过氧化物还原酶等的去乙酰化。HDAC6 与肿瘤、神经退行性疾病、炎症、自身免疫应答、细菌感染及心脏病等 诸多疾病的病理生理进程密切相关,是一个极具应用前景的药物靶标。选择性 HDAC6 抑制剂是目前该领域的研究热点,有望克服广谱 HDAC 抑制剂存在的选择性差、副作用大等缺点。综述 HDAC6 的结构、生化功能、与疾病的关系及其选择性抑制剂的研究进展,为开发 新型选择性 HDAC6 抑制剂提供参考。