类泛素化修饰Neddylation的功能和调控机制研究进展

NEDD8 (neural precursor cell-expressed developmentally downregulated 8) 分子是一类结构上与泛素相似的分子,参与蛋白质翻译后修饰,这一过程被称为Neddylation．Neddylation的发生机制与泛素化相似,需要E1、E2、E3介导的一系列酶促反应．Neddylation修饰在Cullin-Roc类泛素连接酶的活性调控中具有至关重要的作用,与泛素化研究相比,在真核细胞内仅发现了很少的能被Neddylation修饰的底物,Neddylation的生理功能也有待深入研究．     

Neddylation修饰与病毒感染调控研究进展

Nedd8是一类结构上与泛素相似的分子,广泛参与蛋白质翻译后修饰,这一过程被称为Neddylation。Neddylation修饰已经被证实参与几乎所有细胞内的调控过程,并在病毒感染过程有着重要的调控作用,但对于其具体的调控机制研究还十分匮乏。深入开展Neddylation修饰与病毒感染之间的分子调控机制研究将有助于阐明病毒的致病机理。     

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...     

HIF-1α的可逆性SUMO化修饰

低氧诱导因子1(hypoxia inducible factor-1, HIF-1)是参与调节机体氧平衡的重要转录因子,在细胞低氧应答反应中起核心作用,能调节100多种涉及低氧应激下细胞适应和存活的靶基因．HIF-1由氧敏感的α亚基和在细胞内稳定表达的β亚基组成．其中α亚基可受到多种翻译后化学修饰作用,如在常氧下,HIF-1α通过泛素化蛋白酶修饰并导致其快速降解．最近几年发现的泛素样蛋白家族成员小泛素蛋白样修饰蛋白（SUMO）也能与HIF-1α共价结合．SUMO是一种分子量约为12 kD的小蛋白,从拟南芥到人类普遍存在．SUMO可共价结合许多靶底物蛋白,并对其进行翻译后修饰,该过程称为SUMO化．与泛素化蛋白酶体途径不同的是,SUMO化修饰能在常氧和相对低氧的条件下调节HIF-1α蛋白的稳定性,从而改变其转录活性．SUMO化是一个可逆的动态过程,可被特异性蛋白酶ULP/SENP将其从底物上去除．本文主要就HIF-1α的可逆性SUMO化修饰作一综述．     

O-GlcNAc修饰对蛋白质泛素化降解途径的影响

O-GlcNAc修饰是一种特殊的糖基化修饰,几乎参与生物体内所有细胞过程的调控。该修饰与泛素化作为两种重要的蛋白质翻译后修饰形式,都与2型糖尿病、神经退行性疾病、癌症等疾病密切相关。O-GlcNAc修饰对蛋白质泛素化降解途径的影响主要体现在4个方面:(1)O-GlcNAc修饰能够抑制26S蛋白酶体的ATPase活性;(2)O-GlcNAc修饰会减少某些底物蛋白的泛素化降解;(3)O-GlcNAc修饰泛素化相关酶并调节其功能;(4)某些蛋白质(包括调控因子)发生O-GlcNAc修饰后间接影响蛋白质泛素化。     

SENPs抑制剂及其测试方法的研究进展

SUMOs(small ubiquitin-like modifiers,小泛素类调节蛋白)是最近发现的一类重要的翻译后修饰蛋白,通过共价修饰底物蛋白而调节细胞的功能。而SENPs(SUMO-specific proteases,SUMO-特异性蛋白酶)通过催化SUMOs前体的成熟启动SUMO化过程,通过催化SUMO化蛋白上SUMO的去除实现去SUMO化。最近研究发现,SENPs与癌症、发育缺陷、神经变性等疾病密切相关,是潜在的药物靶标。SENPs抑制剂及其测试方法也因此受到了越来越多的关注。现主要总结了SENPs抑制剂的发展现状,探讨了目前可行的SENPs抑制剂测试方法,这些将为SENPs抑制剂的进一步发展和以SENPs为靶标的药物开发奠定坚实的基础。     

去泛素化酶活性的调控

泛素化是一种非常重要的蛋白质翻译后修饰方式,在细胞生命活动的各个方面发挥作用。泛素化修饰是可逆的过程,去泛素化酶通过催化去除底物蛋白质上的泛素从而逆转该过程。去泛素化酶是一类数量众多的蛋白水解酶家族,近年来不断有新的去泛素化酶被发现和报道。鉴于其在细胞功能中的重要作用,去泛素化酶活性受到严格的调控。目前的研究表明,影响去泛素化酶活性的因素很多。本文主要从转录水平的调控、翻译后修饰、蛋白质定位和蛋白质相互作用等调控方式进行论述,以期为研究和利用去泛素化酶治疗疾病提供新思路。     

NEDD化修饰系统及其在肿瘤发展中的作用

目前已经鉴定出17种类泛素蛋白（ubiquitin like proteins,UBLs）,这些蛋白与底物的结合方式与泛素相似．根据进化特征,可将UBLs分为9类,分别为：NEDD8、SUMO、ISG15、FUB1、FAT10、Atg8、Atg12、Urm1和UFM1．NEDD8是目前研究最多的UBLs之一,与泛素的氨基酸序列具有高度相似性．NEDD化修饰是一种动态的可逆蛋白质翻译后修饰方式,可以将NEDD8共价结合到靶蛋白之上,也可以将NEDD8从靶蛋白上去除．NEDD化修饰对蛋白功能具有重要的调节作用,如改变蛋白质的空间构象、阻碍底物与其它蛋白质的相互作用和招募与NEDD8相互作用的蛋白等．最新研究表明,NEDD化与肿瘤的发生发展密切相关,但具体的机制还不清楚．本文将就NEDD化修饰在肿瘤发展过程中的作用机制做一综述．     

小泛素相关修饰物SUMO研究进展

蛋白质翻译后修饰对改变蛋白功能、活性或定位都起着非常重要的作用,泛素及其相似蛋白的修饰是其中一种重要形式。与其他诸如磷酸化、乙酰化、糖基化等不同的是,泛素及其相似蛋白的修饰基团本身即是一个小的多肽,通过异肽键与靶蛋白Lys侧链ε-NH2相连,其中小泛素相关修饰物(small ubiquitin—related modifier,SUMO)与蛋白的共价连接是一种新的广泛存在的翻译后修饰形式。SUMO是广泛存在于真核生物中高度保守的蛋白家族,在脊椎动物中有三个SUMO基因,称为SUMO-1,-2,-3,与泛素在二级结构上极其相似,且催化修饰过程的酶体系也具有很高的同源性。然而,与泛素化介导的蛋白酶降解途径不同,SUMO化修饰发挥着更为广泛的功能,如核质转运、细胞周期调控、信号转导、转录活性调控等。     

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,     

一种新型高脂血症易感大鼠的血脂水平与心血管并发症

目的观察一种新型高脂血症易感WSHc大鼠经高脂饲料诱导后血脂的动态变化和心血管并发症病理特点,为WSHc大鼠的应用提供参考。方法取7～8周龄雌性WSHc大鼠20只和Wistar大鼠10只,进行高脂饲喂,另取同周龄同性别的WSHc大鼠和Wistar大鼠各10只饲喂普通饲料,分别作为正常对照。观察高脂饲喂2、4、8、12、16周时的血脂动态变化,饲喂16周后采用心动超声检测大鼠心功能及左心结构,病理组织学观察心脏及主动脉病变。结果与正常对照组比,高脂饲喂2周后WSHc大鼠与Wistar大鼠血清总胆固醇(TC)与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)均显著升高;高脂饲喂的WSHc大鼠TC、LDL-c水平为:(6.34±2.12)mmol/L、(2.56±0.94)mmol/L,而高脂饲喂的Wistar大鼠TC、LDL-c水平仅为(2.93±0.23)mmol/L,(0.63±0.12)mmol/L;在高脂饲喂期间,WSHc大鼠TC始终维持在高水平状态。饲喂16周后,WSHc大鼠心脏射血分数升高,左心室室壁增厚,并出现心肌纤维化,心肌细胞凋亡程度增高;主动脉内膜增厚,弹力纤维排列紊乱,形成早期动脉粥样硬化病变。而Wistar大鼠经高脂饲料诱导后,心功能及心血管病变不明显。结论 WSHc大鼠对外源性胆固醇敏感,高脂饲喂后易发高脂血症及心血管疾病,且TC、LDL-c水平与临床高脂血症更接近,相较于普通大鼠,更适用于高脂血症及相关心血管并发症的实验研究。     

MICA基因多态性与海南人群HBV易感关联性研究

研究MICA等位基因多态性与海南人群HBV感染易感性之间的关联性。采用PCR-SSP和PCR-SBT方法对样本MICA等位基因的多态性进行检测。HBV感染患者中共检出10种MICA等位基因和5种MICA-STR等位基因,和对照组相比较,MICA*010、MICA-A5等位基因可能对HBV感染易感(MICA*010:OR=3. 88,95%CI:2. 19～6. 85,P=0. 000; MICA-A5:OR=1. 27,95%CI:0. 92～1. 77,P=0. 0068)。MICA*008/045基因型可能对HBV感染不易感,MICA*010/010纯合子基因型可能对HBV易感(MICA*008/045:OR=0. 09,95%CI:0. 01～1. 74,P=0. 0071; MICA*010/010:OR=4. 41,95%CI:1. 26～15. 46,P=0. 0106)。MICA等位基因多态性与海南人群HBV感染的易感性间存在关联性。     

百日咳免疫保护相关机制及评价指标的研究进展

百日咳是目前世界上普遍采用疫苗可进行免疫预防策略的疾病之一。近十年来包括中国在内的许多国家出现的百日咳发病率上升的现象已引起了全球极大关注。其主要原因可能与疫苗接种尤其是无细胞百日咳疫苗(acellular pertussis vaccine, APV)诱导产生的免疫力不断衰减有关。血清中的抗百日咳毒素特异性IgG抗体检测是最重要的免疫力评价方法之一,但到目前为止,感染百日咳菌或接种百日咳疫苗后的免疫力保护相关机制及评价指标尚无统一的标准。现就国内外百日咳相关研究进展作一概述。     

白毛黑眼兔与日本大耳白兔胰岛素抵抗动脉粥样硬化模型的比较

目的探讨白毛黑眼(WHBE)兔和日本大耳白(JW)兔胰岛素抵抗动脉粥样硬化(insulin resistance atherosclerosis,IR-AS)模型的表型差异和病理机制。方法取WHBE兔与JW兔各12只,分为正常对照组(NC)和高脂高糖饮食(HF)组,每组6只。用HF饮食12周诱发IR-AS模型。造模结束后,取血测定血脂、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平;行糖耐量试验,计算血糖和胰岛素曲线下面积;检测肝微粒体甘油三酯转运蛋白( MTTP )、核因子E2(Nrf2)和SOD1基因的表达,并观察脂肪和主动脉血管的HE染色病理变化以及血管CD68的表达情况。结果与NC组比,HF组肥胖,血脂升高,糖耐受不良,高胰岛素血症和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)明显升高,血浆及肝SOD活性下降且MDA含量升高,肝MTTP和 Nrf2 基因表达升高且SOD1基因表达降低,血管脂质沉积和AS以及血管CD68表达显著升高;与JWHF组比,WBHF组TG、LDL-C、HOMA-IR、糖耐量曲线下面积(U_GLU)、MDA含量、脂肪直径大小、肝SOD1基因表达、AS病变程度及血管CD68表达上有明显差异。结论高脂高糖饮食能诱导兔形成IR-AS,表现出脂代谢紊乱、炎症和AS病变。但WHBE兔的病变程度明显严重于JW兔,这可能与这两种品系兔在脂质代谢和氧化应激反应存在差异有关。     

基于光谱技术的产前检测方法研究进展

优生优育是我们重要的国策。自二胎政策颁布以来,高龄产妇数量呈现明显上升的趋势,先天性畸形儿的发生几率变大。传统的产前检测方法存在较高流产风险、灵敏度低、耗时等问题,探寻一种无损快捷、经济灵敏的产前检测方法至关重要。本文首先介绍了常见的胎儿出生缺陷及当前临床常见的产前检测方法的优缺点,重点综述了光谱技术的特点及其在产前检测中的应用。其中包括光谱核型、实时荧光定量PCR、SNP等位基因位点分析等利用荧光光谱分析方法和拉曼光谱在产前检测中的应用情况。特别阐述了表面增强拉曼光谱SERS在生物检测中的优势,最后总结并展望了SERS光谱在产前检测的应用。     

Th2与ILC2细胞在哮喘模型中的数量及产生细胞因子的比较研究

目的比较过敏原依赖和非依赖性哮喘模型中2型辅助性T细胞(Th2 cell)和固有淋巴样2型细胞(type 2innate lymphoid cell,ILC2)的功能。方法滴鼻法制备过敏原卵清蛋白(ovalbumin,OVA)和上皮源性细胞因子(IL-25、IL-33)诱导的亚急性和慢性哮喘小鼠模型。收集小鼠肺泡灌洗液(bronchoalvelar lavage fluid,BALF)进行细胞计数;取左肺进行石蜡包埋、切片和HE染色;右肺行流式细胞术,以分析在不同时间点各组小鼠Th2细胞和ILC2细胞数目和占肺组织总细胞比例,并对Th2型细胞因子的来源进行分析。结果与生理盐水组相比,各实验组BALF中总细胞数明显增加; HE染色可见OVA、IL-25和IL-33均可诱导哮喘典型病理学改变;各实验组肺组织中Th2细胞与ILC2细胞均明显上升,数量上以Th2细胞为主,两者均可产生Th2型细胞因子IL-5和IL-13,且以Th2细胞为主。而在致哮喘样改变、促进Th2细胞和ILC2细胞在小鼠肺部聚集等方面,以IL-33的效应最强。结论在过敏原OVA和非过敏原IL-25、IL-33诱导的哮喘模型中,Th2型细胞因子主要来源均为Th2细胞,提示Th2细胞在哮喘的发生、发展中起到主要作用。IL-33可能是过敏性和非过敏性哮喘患者个体化治疗的潜在靶点。     

Smad2/3a对斑马鱼神经嵴细胞标记基因crestin表达的影响

目的 探讨Smad2/3a对脊椎动物神经嵴细胞发育的影响。方法 通过在斑马鱼胚胎单细胞时期显微注射smad2/3吗啉环修饰的反义寡核苷酸的方法,特异性敲降smad2/3基因的表达,至胚胎发育至6体节,利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因snail1b,sox10,foxd3和crestin的表达情况;通过casmad2 mRNA和smad3a mRNA显微注射的方法过表达smad2和smad3a,同样利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因crestin的表达情况;通过过表达casmad2及smad3a对下调smad2和smad3a的胚胎进行挽救。结果 smad2/3a被敲低后,crestin的表达量显著降低,而snail1b,sox10和foxd3的表达量无明显变化。smad3b被敲低后,crestin,snail1b,sox10和foxd3的表达量均无明显变化;过表达casmad2和smad3a均可导致crestin的表达量增高;过表达casmad2和smad3a可挽救由于smad2/3a敲降所造成crestin的低表达量。结论 Smad2和Smad3a对神经嵴细胞标记基因crestin的表达具有重要作用。     

病毒感染调控巨噬细胞极化分子机制的研究进展

固有免疫是机体抵御病原微生物入侵的第一道防线。巨噬细胞(macrophages, Mφ)在机体中分布广泛并具有十分活跃的生物学功能,在宿主抗病毒固有免疫应答过程中发挥重要作用。既往研究集中于Mφ的吞噬功能及抗原提呈作用,而近年来研究发现,不同活化模式的Mφ对病毒感染后机体的炎症反应具有双重调控作用,Mφ的极化状态与病毒感染性疾病的发生和转归关系密切。病毒感染急性期,Mφ向M1方向极化,M1型Mφ可促进炎症反应,辅助机体清除病原体,但其过度活化可引起细胞因子风暴,加重组织的免疫病理损伤;随着病毒感染相关疾病的进展,Mφ向M2方向极化,M2型Mφ可通过分泌多种抑炎因子发挥免疫调控作用,参与组织修复,亦与感染慢性化密切相关。不同种类的病毒感染机体后可以诱导Mφ向不同方向极化,但其具体调控机制目前尚不清楚。现就Mφ极化在病毒感染过程中的作用及其调控机制作一概述,为相关疾病的发病机制研究奠定理论基础,并为治疗策略的研发提供新的思路。     

铁死亡调控机制与肿瘤发生与治疗的研究进展

铁死亡是一种不同于凋亡与坏死的新细胞死亡方式,它与铁代谢及氧化损伤具有高度相关性,并以胞质和脂质的活性氧明显增多、线粒体体积变小以及膜密度增厚为死亡标志。近来研究者发现铁死亡在许多疾病中发挥着重要的作用。本文通过对铁死亡及其机制的总结分析,阐明铁死亡及其机制在肿瘤发生与治疗中相关研究和最新进展。     

重组新城疫病毒疫苗研制现状

新城疫病毒引起的新城疫是一种常见的禽类传染病。新城疫病毒可诱导感染的宿主产生细胞、体液和黏膜免疫应答,是一种理想的疫苗载体,可表达病毒和细菌的多种蛋白。这些病原体包括禽流感病毒、人副流感病毒3型、犬瘟热病毒、禽巨肺病毒、呼吸道合胞病毒、Nipah病毒、水疱性口炎病毒、狂犬病毒、牛短崭热病毒、传染性支气管炎病毒、重症急性呼吸综合征冠状病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒、肠病毒71型、脊灰病毒、Ⅰ型人类免疫缺陷病毒、传染性法氏囊病毒、诺如病毒、非洲猪瘟病毒、牛疱疹病毒1型、西尼罗病毒、鹅细小病毒、猪圆环病毒Ⅱ型、传染性喉气管炎病毒、鸡毒支原体和博氏疏螺旋体等。本文简要综述重组新城疫病毒的构建及其免疫机制的研制现状。