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E3泛素连接酶Arkadia的结构特征、生物学功能及其在疾病发生发展中的作用
蛋白泛素化是一种重要的转录后修饰过程,可与蛋白酶体一起识别并降解未折叠蛋白及多余蛋白.E3泛素连接酶Arkadia由RNF-111基因所编码,决定了靶蛋白底物的特异性,是泛素化过程中起决定作用的关键酶.近年来研究发现,Arkadia可以通过泛素化降解细胞内蛋白而发挥增强转化生长因子β信号通路的作用.本文回顾了Arkadia的新研究进展,对其基本特征、生物学功能及其在疾病发生发展中的作用综述如下.
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Arkadia在TGF-β/Smad信号转导通路中的作用
转化生长因子-β(TGF-β)是一种多功能蛋白,具有调节细胞增殖、分化、迁移及凋亡等多种细胞生物学效应.已有研究证实,TGF-β是重要的促纤维化细胞因子之一,且与肿瘤的发展密切相关.Smad信号是其发挥作用的主要通路.而近年研究发现,E3泛素连接酶Arkadia通过Smad信号能起到增强TGF-β信号通路生物学效应的作用,因而日益引起人们的关注.拟对TGF-β信号转导通路中Arkadia的作用作一综述.
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骨形成蛋白7干预肝纤维化小鼠肝组织E3泛素连接酶Arkadia表达的实验研究
目的 探索E3泛素连接酶Arkadia在CCl4所致肝纤维化小鼠肝组织中的动态表达,以及骨形成蛋白7 (BMP-7)对其的阻断作用. 方法 30只健康雄性ICR小鼠,随机分为正常对照组(6只)、模型组(18只)和BMP-7干预组(6只);模型组再按不同的时间点分为4周、8周和12周3个亚组.在小鼠双后肢皮下交替注射60％ CCl4/花生油溶液(5ml/kg),每周2次,共持续12周,制备肝纤维化模型；BMP-7干预组在皮下注射CCl4的同时,从第9周开始腹腔注射BMP-7 (300Pg/g)溶液,隔天1次,共4周.苏木素-伊红(HE)和Masson染色观察肝组织病理变化;RT-PCR、免疫组织化学和Western blot法检测肝组织中Arkadia的mRNA和蛋白质表达量.样本均数比较用单因素方差分析和(或)配对t检验,方差齐时采用LSD -t检验;相关性分析用Pearson直线相关分析法. 结果 成功建立了肝纤维化小鼠模型.模型组Arkadia、Smad7和TGFβ 1的mRNA表达量在纤维化过程中逐渐升高,12周时达高峰(相对表达量分别为1.3434±0.0149、1.2200±0.0093和1.1258±0.0065),BMP-7干预组表达量降低(相对表达量分别为0.9867±0.0169、0.9517±0.0120和0.9029±0.0085),与对照组(相对表达量分别为0.5398±0.0025、0.7467±0.0072和0.6318±0.0041)相比,差异有统计学意义(F值分别为812.801、451.462和998.957,P值均＜0.01);BMP-7干预组Arkadia、Smad7和TGF β1的mRNA表达明显低于12周模型组(t值分别为12.108、18.737和16.364,P值均＜0.01).正常肝组织中Arkadia、Smad7、TGF β1蛋白仅在汇管区少量表达(相对表达量分别为2.1702±0.0518、2.0798±0.0547和2.4515±0.0487),模型组中其表达量逐渐增加(12周的相对表达量分别为3.4198±0.0279、5.4480±0.0565和5.2619±0.0530),主要在汇管区和肝细胞胞质内表达,BMP-7干预后表达量降低(分别为3.1457±0.0424、3.5616±0.0491和3.5282±0.0195),与对照组相比,差异有统计学意义(F值分别为8.399、609.690和900.561,P值均＜0.01);与12周模型组相比,BMP-7干预组Arkadia、Smad7、TGF β1的蛋白质表达量明显降低(t值分别为23.438、11.667和42.889,P值均＜0.01).结论 Arkadia在肝纤维化进展过程中呈上升趋势,BMP-7具有抗肝纤维化作用并可以抑制纤维化过程中Arkadia的表达.
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氧化苦参碱对糖尿病大鼠肾组织纤维化的作用及可能机制研究
目的 探讨氧化苦参碱(OM)对糖尿病(DM)大鼠肾组织纤维化的作用及可能机制.方法 SD大鼠随机分为正常对照(NC)组、糖尿病(DM)组、氧化苦参碱治疗(OM)组大鼠,尾静脉注射STZ复制DM模型,于成模13周起,DMA组大鼠采用OM个体化治疗,以血糖控制在4～7 mmol/L,尿糖阴性为准,分别于24周处死各组大鼠.生化方法测血糖、血肌酐和24 h尿蛋白;HE和Masson染色观察大鼠肾组织结构改变;免疫组化检测各组大鼠肾组织转化生长因子-β1(TGF-β1)、E-钙黏附素(E-cadherin)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和纤维连接蛋白(FN)蛋白的表达变化;免疫荧光检测大鼠肾组织中Arkadia和核转录共抑制因子(SnoN)蛋白的表达.结果 与NC组相比,DM组大鼠血糖,血肌酐,24 h尿蛋白明显增多(P＜0.05),并出现肾组织形态学异常改变;而OM组大鼠血糖、血肌酐、24 h尿蛋白均显著低于DM组(P＜0.05),肾纤维化病变明显改善;DM组TGF-β1、α-SMA和FN蛋白表达显著增加(P＜0.05)、E-cadherin蛋白表达显著减少(P＜0.05);与DM组相比,OM组TGF-β1、α-SMA和FN蛋白表达显著减少(P＜0.05),E-cadherin蛋白表达显著增加(P＜0.05);免疫荧光显示Arkadia与SnoN蛋白的表达趋势相反.结论 OM具有抑制DM大鼠肾组织纤维化的作用,其机制可能与通过抑制TGF-β1表达和抑制Arkadia泛素化降解SnoN蛋白有关.
