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泛素-蛋白酶体途径的神经毒理学意义
泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是细胞内ATP依赖的非溶酶体蛋白降解机制,可高度选择并高效地降解细胞内的蛋白质,在由过氧化、神经毒和基因突变而产生的异常蛋白降解代谢过程中发挥重要作用,参与细胞内蛋白的更新,此途径还参与多种细胞内其他过程,包括应激反应,细胞周期的调节,DNA修复、转录和翻译,蛋白质的转运等[1-3].
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泛素-蛋白酶体途径在恶性肿瘤中的研究进展
泛素-蛋白酶体途径(UPP)是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,泛素分子主要通过泛素活化酶、泛素结合酶和泛素-蛋白连接酶与靶蛋白结合形成一条多泛素链,将底物蛋白泛素化,使靶蛋白被26S蛋白酶体所识别和降解.泛素化过程是真核细胞内重要的蛋白质质控系统,参与细胞的多种生理活动过程,比如细胞凋亡、细胞周期以及细胞内信号传导等,对维持细胞正常的生理功能具有十分重要的意义.当泛素-蛋白酶体系统对靶蛋白的降解功能失常时,可以引起癌蛋白聚集、抑癌蛋白异常降解、突变细胞凋亡受阻和增殖加速,从而导致肿瘤的发生.UPP的异常改变不仅与恶性肿瘤的病因学有着直接关素,并且与恶性肿瘤的发展和预后密切相关.抑制泛素-蛋白酶体系统的过度表达可作为恶性肿瘤一种新的治疗手段.
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泛素-蛋白酶体途径降解胰腺癌细胞系中凝溶胶蛋白
目的 探讨胰腺癌中泛素-蛋白酶体途径对凝溶胶蛋白(gelsolin)的降解作用.方法 用特异性蛋白酶体抑制剂lactacystin处理胰腺癌细胞系BxPC-3和PANC-1,经Westem blot检测凝溶胶蛋白的表达,免疫沉淀细胞内凝溶胶蛋白,分析沉淀蛋白的泛素化.结果 BxPC-3细胞系经lactacystin作用12 h后,细胞内凝溶胶蛋白含量较对照组和处理前明显升高(P＜0.05),而且细胞内的凝溶胶蛋白表现出与泛素分子的相互作用.结论 泛素-蛋白酶体途径对凝溶胶蛋白的降解作用,可能是胰腺癌中凝溶胶蛋白表达降低的原因之一.
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双重打击致急性肺损伤大鼠膈肌中泛素-蛋白酶体途径变化的研究
目的：观察大鼠失血性休克(HS)+内毒素二次打击后膈肌组织内蛋白降解途径之一的泛素-蛋白酶体系统组成成分的变化。方法24只SD大鼠随机分为两组：假手术对照组(C组)和二次打击组(HS组)，每组12只。建立“失血性休克-内毒素”二次打击大鼠模型。蛋白免疫印记(Western blot)方法测定大鼠膈肌内E2-14k、MuRF1的蛋白表达；逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)技术检测膈肌内泛素和蛋白酶体C2亚基的mRNA表达；采用苏木素-伊红(HE)染色在光镜下观察肺组织病理学改变；另外取膈肌标本固定后做电镜检测。结果蛋白免疫印记结果显示，HS组大鼠膈肌组织中E2-14k及MuRF1的蛋白表达分别为(1.65±0.38、1.88±0.32),与C组（分别为1.17±0.25,1.21±0.24）比较明显增加，差异有统计学意义，P<0.01。RT-PCR分析结果显示，HS组大鼠膈肌组织中泛素及蛋白酶体C2亚基的mRNA表达分别为(0.81±0.28、0.50±0.25，与C组（分别为0.89±0.20比0.50±0.15）比较明显增加，差异有统计学意义，P<0.05。HS组电镜下显示膈肌间线粒体肿胀、嵴减少，外膜模糊、变形，部分溶解破坏等超微结构的改变。结论二次打击大鼠膈肌组织内泛素-蛋白酶体降解途径被激活，可能是引起蛋白降解的重要因素之一。
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白藜芦醇促进 Keap1蛋白降解的可能机制研究
目的探究白藜芦醇对经典抗氧化信号通路Keap1-Nrf2-ARE中关键蛋白Keap1的调控作用与机制。方法培养MDA-MB-231细胞利用不同浓度的白藜芦醇（5μmol/L和20μmol/L）处理24和48 h， Western blot方法检测细胞内Keap1蛋白和其调控转录因子Nrf2的表达变化。结合泛素-蛋白酶体抑制剂MG-132和溶酶体酶抑制剂氯喹的应用，进一步研究白藜芦醇降解Keap1蛋白的可能途径。结果白藜芦醇明显降低MDA-MB-231细胞内Keap1蛋白的表达水平，具有浓度和时间依赖的倾向性；加入MG-132和氯喹并不影响白藜芦醇的作用。结论白藜芦醇能够明显促进Keap1蛋白降解，进而激活Keap1-Nrf2-ARE信号通路，增强细胞抗氧化应激的能力；而导致Keap1蛋白降解的途径有可能不依赖于泛素-蛋白酶体和溶酶体通路，详细机制仍有待进一步研究。
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泛素-蛋白酶体途径与恶性肿瘤关系的研究进展
细胞内蛋白质的产生和降解必须保持着动态平衡,才能维持细胞的稳态和正常功能.泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway,UPP)是细胞内蛋白质选择性降解的重要途径,泛素分子主要通过泛素活化酶、泛素结合酶和泛素-蛋白连接酶与靶蛋白结合形成一条多泛素链,将底物蛋白泛素化,使靶蛋白被26S蛋白酶体所识别和降解.UPP可高效并高选择性地降解细胞内蛋白质,尤其是一些短寿命的细胞周期调节蛋白、癌基因和抑癌基因产物以及变性变构蛋白等.泛素化过程是真核细胞内重要的蛋白质质控系统,参与细胞的多种生理活动过程,比如细胞凋亡、MHC Ⅰ类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号传导等,对维持细胞正常的生理功能具有十分重要的意义.当泛素-蛋白酶体系统对靶蛋白的降解功能失常时,可以引起癌蛋白聚集、抑癌蛋白异常降解、突变细胞凋亡受阻和增殖加速,从而导致肿瘤的发生.UPP的异常改变不仅与恶性肿瘤的病因学有着直接关素,并且与恶性肿瘤的发展和预后有着密切的关系.
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恶性肿瘤恶病质骨骼肌萎缩分子机制研究进展
目的:总结国内外对恶性肿瘤恶病质状态下骨骼肌萎缩的分子机制研究进展.方法:应用PubMed和维普期刊资源整合平台,以“恶性肿瘤、恶病质、骨骼肌萎缩、泛素-蛋白酶体途径和自噬信号通路”作为关键词,检索2002-01-01-2013-12-31相关文献.纳入标准:1)恶性肿瘤;2)恶病质;3)骨骼肌萎缩;4)泛素-蛋白酶体途径;5)自噬信号通路.根据纳入标准符合分析的文献33篇.结果:机体在各种刺激下主要通过UPP和ALP降解骨骼肌细胞,ALP在恶病质状态下活性明显升高,UPP可能在恶性肿瘤恶病质中晚期激活.在饥饿和应激等情况下,UPP和ALP可能主要经Akt/PI3 K-/mTOR调控;在恶性肿瘤恶病质状态下,FoxO被抑制,骨骼肌萎缩可能主要与NF-κB和p38 MAPK有关.NF-κB能调控E3s转录,并且在Beclin1的基因序列上有相应结合位点;p38 MAPK抑制剂SB202190能使E3s及LC3表达下调.结论:对恶性肿瘤恶病质状态下骨骼肌萎缩调控机制的研究将有助于靶向药物的研发,以期改善恶性肿瘤恶病质患者的预后.
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SCF泛素化途径对c-Myc蛋白降解的调节作用
泛素-蛋白酶体途径(ubiquitin-proteasome pathway, UPP)是细胞内降解蛋白质的重要途径,与细胞多种生理功能调节密切相关.本文主要论述了SCF(Skp-cullin-F-box protein)泛素化途径及对原癌基因c-myc产物的降解调控作用.
关键词： 泛素类 泛素-蛋白酶体途径 原癌基因蛋白质类c-Myc 蛋白降解 SCF -
保元解毒汤通过细胞因子-泛素-蛋白酶体途径干预癌因性肌管萎缩机制的研究
目的 观察保元解毒汤对癌性环境下C2 C12小鼠成肌细胞分化的影响,探讨其缓解肌肉萎缩的可能机制.方法 先分别用1:2、1:4、1:8的Lewis肺腺癌细胞上清液诱导C2 C12细胞,确定癌因性肌管萎缩模型建立的佳浓度和培养时间.造模成功后,将细胞分为模型组,保元解毒汤高剂量组(125 g/L)、中剂量组(62.5 g/L)、低剂量组(31.25 g/L),光学显微镜下观察肌管形成情况;ELISA法检测C2 C12细胞上清液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白介素-6(IL-6)含量;Western blot、Real-Time PCR法检测肌肉萎缩盒F蛋白(Atrogen-1)和肌肉特异性环指蛋白1(MuRF-1)的表达.结果 1:2的Lewis肺腺癌细胞上清液诱导C2C12细胞96 h,TNF-α和IL-6含量明显增多,为构建癌因性肌管萎缩模型的佳条件.高、中、低剂量的保元解毒汤干预后,肌管横径增加(P<0.05);上清液中TNF-α和IL-6含量减少(P<0.05),Atrogin-1和MuRF-1蛋白及mRNA表达下调(P<0.05).结论 保元解毒汤可能通过降低细胞因子含量,抑制泛素-蛋白酶体途径(UPP),减少肌蛋白分解而改善癌因性肌管萎缩.
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泛素-蛋白酶体途径在病毒感染中的作用研究进展
泛素-蛋白酶体途径是真核生物中非溶酶体蛋白降解的主要系统,主要包括泛素,26S蛋白酶体和酶系统E1、E2、E3.泛素-蛋白酶体参与调节细胞周期进程、抗原递呈、转录和信号转导等多种细胞生理过程.研究发现,病毒可以利用泛素系统调控病毒的基因转录、抑制细胞凋亡、降解抗病毒蛋白、促使病毒出芽和释放等逃避宿主的免疫监视.深入理解泛素-蛋白酶体在病毒感染中的作用可以为抗病毒治疗提供新思路.
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靶向泛素化降解蛋白质技术的应用
利用真核细胞内泛素-蛋白酶体途径特异性降解蛋白质原理发展而来的靶向泛素化降解蛋白质技术,可通过合成融合蛋白E3或Protacs小分子,特异性敲减某种选定的蛋白底物.有望成为基因或蛋白功能研究的一种新方法,与DNA/RNA水平的基因沉默技术共同在基础和临床医学研究中发挥重要作用.
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泛素连接酶pirh2短发夹状RNA对肺癌细胞生长抑制的实验研究
目的 研究pirh2对肺癌生长的影响.方法 采用免疫组织化学法检测pirh2在肺癌组织中的表达;构建靶向pirh2基因的短发夹状RNA(shRNA)干扰质粒(psiRNA-Pirh2A和psiRNA-Pirh2B),并设计阴性对照(psiRNA-Con)组和空质粒(psiRNA-hH1)组,转染A549细胞;实时定量PCR和免疫印迹法分别检测pirh2的mRNA和蛋白的表达.CCK-8法检测A549细胞的增殖;参考CCK-8结果,选取抑制作用较强的一个pirh2干扰质粒进行裸鼠成瘤实验.结果 53例肺癌组织中有42例pirh2阳性(79.2%);psiRNA-pirh2A及psiRNA-pirh2B组细胞生长均慢于正常组(q值分别为6.82、5.63,均P＜0.05),而psiRNA-Con和psiRNA-hH1组细胞增殖能力差异无统计学意义.正常对照、阴性对照和干扰组裸鼠肿瘤组织重量分别为1.66 g±0.21 g、1.48 g±0.34 g和0.59 g±0.16 g,正常组与阴性对照组之间差异无统计学意义,而干扰组肿瘤重量明显低于正常组,差异有统计学意义(t=6.27,P＜0.05).结论 pirh2过度表达可能是肺癌发生过程中一个重要的环节,成功构建的shRNA表达载体可特异性抑制其在A549细胞中的表达,并在体内外抑制肺癌细胞的生长.
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卵母细胞减数分裂的调控机制研究进展
卵母细胞减数分裂过程中存在三个关键调控点:第一次减数分裂前期、第一次减数分裂中/后期、第二次减数分裂中期.G蛋白耦联受体介导的信号通路和受体酪氨酸激酶-Ras蛋白信号通路中关键蛋白的合成及其磷酸化状态的改变与卵母细胞的成熟过程密切相关.性成熟后,在黄体生成激素及其他内分泌、自分泌/旁分泌因子作用下,G2期卵母细胞内环磷酸腺苷水平下降,激活成熟促进因子,减数分裂启动;此后,在细胞静止因子、后期促进复合物、蛋白激酶C、蛋白激酶B等蛋白因子以及钙离子/钙调蛋白依赖的信号途径、泛素-蛋白酶体途径、Mos/MAPK信号途径等信号通路的调控作用下,完成减数分裂.对卵母细胞成熟调控分子机制的研究取得极大进展,但某些具体调节机制还有待进一步探索.
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p27和Skp2在大肠癌中表达及临床病理关系研究
目的:研究大肠癌组织p27和Skp2蛋白表达,以及p27和Skp2表达与临床病理关系,探讨两者之间相关性.方法:采用免疫组织化学SP法检测30例大肠癌标本组织和18例正常大肠粘膜组织p27和Skp2蛋白表达.结果:p27在正常大肠粘膜组织中平均阳性率为55.2%,显著高于大肠癌组织(27.5%,P＜0.05).p27表达与大肠癌分化程度,Dukes'分期及淋巴结转移呈显著性负相关(P＜0.05).Skp2在大肠癌组织中平均阳性率为9.5%,显著高于正常大肠粘膜组织(1.8%,P＜0.05).Skp2表达与大肠癌分化程度呈显著性负相关(P＜0.05),与患者年龄,性别,Dukes'分期及淋巴结转移无明显相关(P＞0.05).大肠癌中p27与Skp2表达呈负相关(r=-0.806,P＜0.01).结论:大肠癌中Skp2与p27降解有关,Skp2是大肠癌致癌基因,参与了大肠癌发生,可能成为大肠癌治疗新靶点.
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白介素15与慢性阻塞性肺疾病大鼠骨骼肌降解的相关性研究
目的 研究慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型骨骼肌降解途径——泛素-蛋白酶体途径与白介素15(IL-15)的相关关系,为有效防治COPD患者骨骼肌蛋白高分解提供理论与依据.方法 成年雄性SD大鼠45只,分为模型组30只,健康组15只,采用反复熏香烟加气管内注入脂多糖法复制COPD大鼠动物模型.实时荧光定量PCR法和Western blot法分别检测大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中E2-14K、MAFbx、Ub基因和蛋白表达.ELISA法检测大鼠血清、膈肌、腓肠和肋间肌中IL-15和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的含量.结果 COPD模型大鼠膈肌、腓肠肌和肋间肌中E2 14K、MAFbx、Ub基因和蛋白表达分别较健康组升高.COPD模型组大鼠血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15、TNF-α的水平较健康组升高.大鼠血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15和TNF-α水平呈正相关(血清r=0.75;膈肌r =0.81;腓肠肌r=0.82;肋间肌r=0.78,P值均＜0.05).膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15均与E2-14K、MAFbx、Ub相对表达量呈正相关(膈肌r=0.88、r=0.86、r=0.87；腓肠肌r=0.85、r=0.87、r=0.76;肋间肌r=0.85、r =0.80、r=0.84,P值均＜0.05).大鼠造模结束后体质量净增长与血清、膈肌、腓肠肌和肋间肌中IL-15呈负相关(血清r=-0.90,膈肌r=-0.85,腓肠肌r=-0.82,肋间肌r=-0.82,P＜0.05).结论 在COPD模型大鼠中,IL-15可能通过TNF-α共同作用于泛素-蛋白酶体途径影响骨骼肌降解的作用.
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MG-132对TGF-β1诱导的人肾小管上皮细胞转分化与凋亡的影响
目的:探讨蛋白酶体抑制刺MG-132对体外培养的人近端肾小管上皮细胞(HK-2)转分化和凋亡的影响及其机制.方法:体外培养HK-2细胞,随机分组:对照组,TGF-β1刺激组(5μg/L),MG-132组(2.5μmol/L),MG-132+TGF-β1组(MG-132 2.5 μmol/L孵育30 min后再加TGF-β15 μg/L).培养24 h后收集细胞,RT-PCR法检测Smurf1、Smurf2和Smad7 mRNA的表达;Western免疫印迹检测Smurf1、Smurf2、Smad7和P-IkB-α和IkB-α蛋白表达;免疫组织化学检测胞浆中Fn和α-SMA的表达;Hoecht 33258染色免疫荧光检测细胞凋亡形态变化,流式细胞术检测细胞凋亡率.结果:TGF-β1刺激组HK-2 Smurf1、Smurf2 mRNA及蛋白表达水平较对照组高(P＜0.05),但Smad7 mRNA及蛋白表达水平较对照组低(P＜0.05),且胞浆中FN和α-SMA水平较对照组高(P＜0.05).MG-132+TGF-β1组与TGF-β1刺激组比较,Smurf1、Smurf2 mRNA表达降低(P＜0.05),Smad7 mRNA略升高(P＞0.05),而Smad7蛋白明显升高(P＜0.05),胞浆中Fn和α-SMA表达减少.MG-132组、MG-132+TGF-β1组分别与对照组及TGF-β1组比较,P-IkB-α和IkB-α蛋白浓度升高,细胞凋亡率增加,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:MG-132可抑制TGF-β1诱导的HK-2Smurf1、Smuif2的表达,促进Smad7表达,抑制其降解,减轻FN和α-SMA的表达,从而抑制HK-2转分化;另一方面,MG132可能通过抑制TGF-β1诱导的HK-2细胞NF-kB活化促进HK-2细胞凋亡.
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去泛素化酶与肿瘤相关性的研究进展
泛素-蛋白酶体途径是大多数细胞内蛋白质降解的主要方式,去泛素化酶(Deubiquitinating enzymes,DUBs)可以逆转这一过程,对其进行反向调节.此外,去泛素化酶可以稳定抑癌基因,从而抑制了肿瘤的发生.对去泛素化酶及其抑制剂的深入研究,为抗肿瘤药物的靶向治疗提供理论依据.本文将重点对去泛素化酶及其在肿瘤中的作用进行综述.
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年龄相关性白内障晶状体前囊膜20s蛋白酶体α2亚基表达及意义
目的 年龄相关性白内障(ARC)患者晶状体混浊程度及核的硬度与20s蛋白酶体α2亚基的蛋白表达水平及意义的关系.方法 于2015年3月至2016年7月在弋矶山医院眼科收集行超声乳化或小切口白内障摘除术的前囊膜120例(核性60例,皮质性60例).根据晶状体核的硬度及混浊程度进行分组,核性组分为A组:年轻核,B组:老核;皮质组分为A组:轻度混浊,B组:重度混浊.两种类型白内障中以A组为实验组,B组为对照组;并应用western-blot测定20s蛋白酶体α2亚基在两组ARC患者晶状体前囊膜中的表达水平.结果 与A组相比较,B组20s蛋白酶体α2亚基表达水平明显降低,核性(0.99±0,02) VS (0.58±0.08)差异有统计学意义(P＜0.01),皮质性(1.26±0,15) vS(0.89±0.09)差异有统计学意义(P＜0.05).ARC患者晶状体混浊程度及核的硬度与20s蛋白酶体α2亚基含量呈显著负相关.结论 ARC患者前囊膜中20s蛋白酶体α2亚基的蛋白表达含量随晶状体混浊程度及核的硬度加深而降低.
关键词： 年龄相关性白内障 20s蛋白酶体α2亚基 泛素-蛋白酶体途径 前囊膜 -
蛋白质泛素化、去泛素化与肿瘤发生的关系
泛素蛋白水解酶体途径(Ubiquitin proteasome pathway, UPP)是细胞质和核内蛋白ATP 依赖性的非溶酶体降解途径,高效并高度选择性地进行细胞内蛋白转换,还参与某些重要蛋白质的编译后修饰和改造.
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泛素-蛋白酶体抑制剂的研究及应用进展
泛素( ubiquitin,Ub)是一个由76个氨基酸残基组成的高度保守的蛋白质,属于热休克蛋白基因家族,它是一种非常小的球形蛋白,主要作用是以多聚泛素链与底物蛋白结合,从而标记降解蛋白.泛素-蛋白酶体途径(UPP)是生物体内蛋白质选择性降解的重要途径之一.近研究发现,UPP广泛参与细胞凋亡、主要组织相容性复合物(MHC) -Ⅰ类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号传导等多种生理过程[1].蛋白酶体是UPP的重要组成部分,对于维持细胞功能至关重要.其抑制剂通过干扰蛋白酶体活性抑制肿瘤细胞生长,故有可能成为抗肿瘤的先导药物[2].同时,蛋白酶体抑制剂改变蛋白酶体的酶切位点活性也是免疫、炎症等研究领域的热点.
