泛素连接酶与肿瘤关系的研究
- 格式:docx
- 大小:18.34 KB
- 文档页数:10
癌症中泛素化研究常用的实验方法
癌症是当今社会面临的一大健康难题。
泛素化是一种重要的细胞调控机制,在肿瘤发生、发展中也起着至关重要的作用。
因此,研究泛素化在癌症中的作用具有重要的意义。
下面介绍一些癌症中泛素化研究常用的实验方法。
1. Co-IP实验:该实验通过利用抗体将特定蛋白质从细胞裂解液中富集出来,然后用Western blot技术检测与之结合的其他蛋白质,从而研究泛素化作用。
2. 蛋白质纯化:通过利用某一蛋白质的特异性结合性质和物理化学性质,将目标蛋白质从复杂样品中纯化出来,以便进行进一步的研究。
3. 免疫荧光染色:该实验通过利用特异性抗体与目标蛋白质结合,然后用荧光显微镜观察细胞中该蛋白质的分布情况,以研究泛素化在细胞中的作用。
4. 蛋白质组学分析:该实验利用高通量质谱技术,对复杂蛋白质混合样品进行分析,从而鉴定出样品中的泛素化蛋白质,以研究泛素化在癌症细胞中的作用。
5. 分子动力学模拟:通过数学模型模拟泛素化蛋白质的结构和动态,以研究泛素化作用的机制和规律。
以上是癌症中泛素化研究常用的实验方法,这些方法可以帮助研究者更加深入地了解泛素化在癌症中的作用,从而为癌症的治疗提供新的思路和方法。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30600754)。
3通讯作者,E 2mail:jihuihao@yahoo .com泛素—蛋白酶体通路的研究进展赵天锁,任 贺,郝继辉3(天津医科大学附属肿瘤医院,天津300060) 关键词:泛素—蛋白酶体通路;蛋白质降解;蛋白质酶体抑制剂;肿瘤 中图分类号:R730.2 文献标志码:A 文章编号:10022266X (2009)3220113202 泛素—蛋白酶体通路(UPP )是蛋白质的选择性降解中一项非常重要的机制,研究发现该通路介导的细胞蛋白降解是一个非常复杂而缜密的调控过程,是细胞调控的重要机制,通过降解细胞各通路的抑制因子和(或)激活因子发挥着上调或下调作用。
1 U PP 的组成及其调控过程泛素是一个广泛分布在真核细胞中的小分子球状蛋白质,在一系列酶的催化下,其C 2末端Gly 与靶蛋白的Lys 侧链相连,而后其他泛素分子以Gly 连接到先前结合的泛素分子的Lys 侧链上而形成多泛素化链[1]。
蛋白酶体是一种具有多个亚单位组成的蛋白酶复合体,蛋白酶体沉降系数为26S,故又称26S 蛋白酶体。
它可分为一个具有调节功能的调节颗粒19S 和一个具有蛋白酶体催化活性的核心颗粒20S 。
活性的调节因子主要有两种:19S 调节复合体和11S调节复合体。
调节复合体位于20S 的两端或一端,不同的调节复合体与20S 蛋白酶体结合后功能不同,20S 219S 主要参与降解泛素化蛋白[2]。
UPP 可识别、标记,进而降解那些已经被泛素化的蛋白质。
整个降解过程需要三个步骤:①底物识别:能进行泛素化的底物可带有特殊的降解信号;②泛素与底物的共价连接:这是一个多步骤过程,需要ATP 提供能量,可将多个泛素连接到底物上,常形成多聚泛素链;③降解靶蛋白,同时释放出游离的泛素,从而完成泛素循环[3]。
UPP 降解许多蛋白,这些蛋白包括明确的降解信号或称“降解决定子”。
“降解决定子”是通过泛素系统降解蛋白的基本因素,一旦多聚泛素化链接到蛋白上,蛋白必将运送到蛋白酶体,被展开然后降解,这些步骤依赖于“降解决定子”或蛋白水解底物的特性[4]。
网络出版时间:2021-5-2810:11 网络出版地址:https://kns.cnki.net/kcms/detail/34.1086.R.20210527.1457.006.html靶向E3泛素连接酶的药物研究进展商廿颍1,赵春阳2,彭 英1(1.中国医学科学院北京协和医学院药物研究所,北京 100050;2.国家药品监督管理局药品审评中心,北京 100022)收稿日期:2021-01-27,修回日期:2021-03-23基金项目:国家自然科学基金资助项目(No82073835,81872855)作者简介:商廿颍(1999-),女,博士生,研究方向:神经药理学,Email:shangnianying@imm.ac.cn;赵春阳(1988-),女,助理研究员,研究方向:神经药理学,Tel:010-85243163,E mail:zhaocypumc@163.com;彭 英(1970-),女,博士,研究员,研究方向:神经药理学,通讯作者,E mail:ypeng@imm.ac.cndoi:10.3969/j.issn.1001-1978.2021.06.003文献标志码:A文章编号:1001-1978(2021)06-0749-07中国图书分类号:R 05;R341 31;R574;R742 5;R745 7;R977 3;R977 6摘要:泛素-蛋白酶体系统是真核细胞蛋白质降解的重要途径之一,在细胞的增殖、分化、凋亡以及DNA的修复等生理活动的调节中起着重要作用。
E3泛素连接酶是泛素-蛋白酶体系统的重要组成部分,决定底物识别的特异性。
E3泛素连接酶的失调会引起癌症、阿尔茨海默症和帕金森病等多种疾病。
本文对靶向E3泛素连接酶的药物在癌症、阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病并发症、动脉粥样硬化以及炎症性肠炎等领域的研究进展进行了总结。
目前能够开发成为药物的靶向E3泛素连接酶的小分子抑制剂或激动剂数量不多,我国在天然产物的研究与开发方面具有突出的优势,很多天然产物都具有靶向E3泛素连接酶的活性,值得进一步开发应用。
癌症中泛素化研究常用的实验方法
泛素化研究中常用的实验方法包括:
1. Western blotting:Western blotting是检测蛋白质泛素化的常用方法之一,可通过检测泛素化蛋白质的大小和数量来研究泛素化的程度。
2. 免疫共沉淀:免疫共沉淀是检测蛋白质相互作用的方法之一,也可用于检测蛋白质和泛素的结合情况。
3. 荧光共振能量转移(FRET):FRET是一种检测蛋白质相互作用的方法,可以用于确定蛋白质和泛素之间的相互作用。
4. Ubiquitin affinity pull-down assay:Ubiquitin
affinity pull-down assay是一种检测蛋白质与泛素结合的方法,利用具有亲和力的泛素结合蛋白质将泛素化的蛋白质从混合物中分离出来进行研究。
5. Ubiquitin ligase assays:Ubiquitin ligase assays用于研究泛素连接酶的活性,包括in vitro ligase assays和in vivo ligase assays。
蛋白泛素化连接酶-概述说明以及解释1.引言1.1 概述蛋白泛素化连接酶是一类重要的酶家族,它在细胞中起着关键的调控作用。
这些酶能够通过连接泛素蛋白(ubiquitin)与特定的底物蛋白发生共价结合,从而改变底物蛋白的结构、功能或寿命。
蛋白泛素化连接酶在细胞生物学领域引起了广泛的研究兴趣,并被认为是细胞调控的重要分子开关。
蛋白泛素化连接酶的三维结构非常复杂,通常由多个亚基组成。
每个亚基都能够发挥不同的功能,例如选择底物蛋白、连接泛素以及调节酶的活性等。
根据不同的功能和结构特点,可以将蛋白泛素化连接酶分为多个子家族,例如泛素连接酶E1、泛素连接酶E2和泛素连接酶E3等。
这些子家族之间相互协作,共同完成蛋白泛素化的过程。
蛋白泛素化连接酶在细胞中具有多种重要功能。
首先,它能够调控蛋白质的稳定性和降解,通过将泛素连接到底物蛋白上,促使其被泛素化体系识别并降解。
这一过程在细胞代谢、细胞周期调控以及细胞应激等生理过程中起着重要的作用。
其次,蛋白泛素化连接酶还能够参与信号转导通路的调控。
通过连接泛素到特定的信号蛋白上,蛋白泛素化连接酶能够调控信号通路的活性和稳定性,从而影响细胞的生理功能。
近年来,蛋白泛素化连接酶的研究取得了重大进展。
科学家们通过研究相关基因的功能缺陷以及酶的结构特点,揭示了蛋白泛素化连接酶在细胞调控中的机制和作用。
此外,还发展了多种蛋白泛素化连接酶的药物靶点,为开发新的药物治疗策略提供了新思路。
未来的研究将进一步深入探索蛋白泛素化连接酶的生物学功能,加深对其调控机制的理解,并努力寻找更多与其相关的疾病治疗途径。
总之,蛋白泛素化连接酶作为细胞调控中的重要分子开关,具有广泛的功能和多样的调控机制。
对其研究的深入,将为我们揭示细胞调控的奥秘,促进疾病治疗的发展。
在本文中,我们将系统概述蛋白泛素化连接酶的基本概念、分类和功能,并综述其调控机制和研究进展,以期为读者提供全面的了解和研究方向的展望。
文章结构部分的内容可以包括以下几点:1.2 文章结构本文将从以下几个方面对蛋白泛素化连接酶进行详细介绍:1.2.1 蛋白泛素化的基本概念和作用在这一部分,我们将介绍蛋白泛素化的基本概念,包括蛋白泛素化的定义、泛素与目标蛋白的结合方式以及泛素化修饰对目标蛋白功能的影响。
OTUB1在肿瘤中的研究进展段菲;张金玉;乔树;刘静;马振峰;崔乃鹏;胡茜;陈保平【摘要】OTUB1属于去泛素化酶家族成员之一,与多种恶性肿瘤的发病相关,已成为近年来肿瘤学研究的新方向.OTUB1可以正向调节抑癌基因p53、细胞凋亡抑制蛋白(c-IAP)、转化生长因子-β(TGF-β)信号通路、鼠双微基因4(MDMX),负向调节雌激素受体α,从而影响肿瘤信号通路.近年来越来越多的研究发现,OTUB1与肿瘤的发生、发展和转移密切相关.本文就OTUB1在肿瘤中的研究进展作一综述.【期刊名称】《癌症进展》【年(卷),期】2017(015)012【总页数】5页(P1392-1395,1448)【关键词】OTUB1;肿瘤;信号通路【作者】段菲;张金玉;乔树;刘静;马振峰;崔乃鹏;胡茜;陈保平【作者单位】河北大学医学院,河北保定 071002;河北大学医学院,河北保定071002;河北大学医学院,河北保定 071002;沧州市人民医院妇产科,河北沧州061000;河北大学附属医院乳腺外科,河北保定 0710000;河北大学附属医院乳腺外科,河北保定 0710000;河北大学附属医院乳腺外科,河北保定 0710000;河北大学附属医院乳腺外科,河北保定 0710000【正文语种】中文【中图分类】R730去泛素化酶属于蛋白酶体超家族,通过水解底物蛋白泛素链之间的链接,对蛋白降解进行反向调节,从而影响或调节细胞的代谢、分化、增殖等[1-5]。
近年来的研究发现,去泛素化酶可以选择性地降解或稳定癌基因、抑癌基因以及与细胞增殖、分化、凋亡等细胞生物学相关的蛋白,与肿瘤的发生、发展密切相关[2-4]。
卵巢肿瘤相关蛋白酶B1(OTU domain-containing ubiquitin aldehyde-binding protein B 1,OTUB1)是DUB家族成员之一,广泛表达于人类的很多组织内,如肾、肠、脑、肝、肺等[6]。
蛋白质泛素化修饰的生物学作用及应用蛋白质泛素化修饰是一种常见的细胞后修饰过程,它通过将小分子泛素共价连接到特定蛋白质上,调控蛋白质的稳定性、功能、交互作用和代谢途径等。
泛素化修饰不仅在正常的细胞生理过程中起到关键作用,而且还与多种疾病的发生和发展密切相关,因此成为了当今生命科学领域研究的前沿热点。
泛素化修饰的机制和类型泛素化修饰的机制通常涉及三个蛋白质:泛素激活酶(E1)、泛素转移酶(E2)和泛素连接酶(E3)。
在这一过程中,E1首先将ATP分子与泛素结合,形成一个泛素-AMP复合物,然后将泛素转移至E2上,最后由E3催化将泛素连接到靶蛋白上。
泛素连接的方式有多种,最常见的是单泛素化和多泛素化。
单泛素化通常发生在靶蛋白的赖氨酸残基上,而多泛素化则是在已经泛素化修饰的泛素单元上进一步增加新的泛素单元。
此外,还有类泛素化修饰,如ISG15修饰、NEDD8修饰等,这些类似于泛素的小分子修饰也具有重要的生物学功能。
泛素化修饰的生物学作用泛素化修饰在细胞生理过程中起到重要作用,主要包括调节蛋白质的稳定性、功能和交互作用。
其中,与蛋白质稳定性相关的作用是最为重要和广泛的。
泛素化修饰通常会导致靶蛋白的降解和/或失活。
例如,泛素化修饰的靶蛋白可以被送入蛋白质酶体或蛋白质溶酶体进行降解,这对于调节细胞周期、细胞凋亡和免疫应答等过程至关重要。
此外,泛素化修饰还可以影响蛋白质的交互作用和功能。
例如,泛素化修饰的靶蛋白可以通过与其他泛素结合蛋白相互作用,调节复合物的组合和解离等过程。
泛素化修饰与疾病的关系随着对泛素化修饰的研究不断深入,越来越多的证据表明,泛素化修饰与多种疾病的发生和发展密切相关。
其中,最为突出和重要的就是与恶性肿瘤相关的研究。
在肿瘤细胞中,泛素化修饰系统异常激活会导致许多蛋白质的稳定性降低、代谢通路改变和信号通路异常激活等。
例如,在乳腺癌、前列腺癌和淋巴瘤等肿瘤中,靶向乳腺癌基因1(BRCA1)的泛素化修饰失常被认为是导致肿瘤发生的重要因素之一。
VCP/p97对细胞蛋白质稳态的调控及其在肿瘤中的作用发布时间:2021-12-29T03:31:43.569Z 来源:《科学与技术》2021年9月第27期作者:夏季1,2,李晶晶1,谢东*1,2[导读] 含缬酪肽蛋白VCP/p97/Cdc48是三磷酸腺苷酶超家族中的一夏季1,2,李晶晶1,谢东*1,21.中国科学院上海营养与健康研究所上海 2000312.中国科学院大学上海 200031摘要(Abstract):含缬酪肽蛋白VCP/p97/Cdc48是三磷酸腺苷酶超家族中的一员,是泛素/蛋白酶体系统的关键组成部分。
VCP参与调控细胞内多种生物学过程, 从受损蛋白质及细胞器的降解到关键信号通路的激活等等。
VCP在肿瘤组织中高表达,并且和患者的不良预后密切相关。
抑制VCP的功能会导致细胞内蛋白质毒性应激,对于高速增殖的肿瘤细胞影响更为严重,是肿瘤治疗的一个潜在靶点,近年来VCP的小分子抑制剂被开发作为新型抗肿瘤药物。
在这篇综述中,我们主要讨论VCP对蛋白质稳态的调控作用,对肿瘤发生发展的影响及其抑制剂的抗癌功效。
关键词(Keywords):VCP, p97, 肿瘤治疗, 蛋白降解报告正文(reports):1、VCP结构及其功能含缬罗肽蛋白VCP(valosin-containing protein), 也称作p97, Cdc48, CDC-48, 或者Ter94, 是一种广泛存在的膜结合糖蛋白,属于三磷酸腺苷酶超家族(ATPase associated with various cellular activities)。
VCP做为泛素蛋白酶体系统的重要元件,可以促进错误折叠蛋白的降解,尤其是在应激条件下。
VCP还能分离并激活复合体中的蛋白。
VCP以六聚体的形式结合,每个分子包含一个C端结构域、N端结构域和D1/D2两个ATP酶活性结构域。
VCP通过N端结构域识别并结合位于细胞不同部位的底物。
D1和D2结构域都具有一定的ATP酶活性,其中D2是主要的ATP酶活性区域。
MDM2、MDMX以及p53在肿瘤中的研究进展何田丽;马建华;郭加友;马建新【摘要】肿瘤抑制基因p53在抑制肿瘤生成中起重要作用.作为p53的主要负性调节因子,鼠双微体(MDM)2能够泛素化降解p53蛋白并降低其活性,而p53则与MDM2的P2启动子序列结合,抑制其转录活性,降低其表达,两者相互作用形成负反馈环.MDMX,又称MDM4,其能够抑制p53的转录激活,调节MDM2的E3连接酶活性,且MDM2与MDMX均具有p53非依赖性致瘤作用.因此探究p53-MDM2、MDMX的相互作用及具体的作用机制可为肿瘤治疗提供新的方向.%The tumor suppressor p53 gene plays an important role in tumor formation.Murine double minute (MDM) 2 mediates the degeneration of p53 and decreases the expression of p53 through its E3 ubiquitin ligase activity.And p53 binds to the P2 promoter to inhibit the transcription of MDM2,thus form a negative feedback loop.MDMX inhibits the transcriptional activity ofp53,and it can also regulate the E3 ubiquitin ligase activity of MDM2.Both MDM2 and MDMX have p53independent tumorigeniceffect.Therefore,exploring the interaction between p53-MDM2 and MDMX and its specific mechanisms of action may provide a new direction for tumor therapy.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2017(023)007【总页数】5页(P1338-1341,1345)【关键词】肿瘤;p53;鼠双微体2;鼠双微体X【作者】何田丽;马建华;郭加友;马建新【作者单位】蚌埠医学院附属连云港医院放射治疗科,江苏连云港222000;蚌埠医学院附属连云港医院放射治疗科,江苏连云港222000;连云港市东方医院放射治疗科,江苏连云港222000;连云港市东方医院放射治疗科,江苏连云港222000【正文语种】中文【中图分类】R733肿瘤抑制基因p53在抑制肿瘤生成的过程中起重要作用,其受多种因素的调节。
泛素连接酶与肿瘤关系的研究(作者:_________ 单位:___________ 邮编:___________ )【关键词】泛素连接酶肿瘤目前认为,真核细胞内的蛋白质主要通过两种不同的蛋白酶解系统降解:溶酶体途径和泛素拟蛋白酶途径。
其中,约80%通过泛素拟蛋白酶体途径降解。
泛素连接酶是泛素拟蛋白酶体系统的重要成分,它在癌形成过程中扮演着重要的角色[1]。
本文从细胞周期、凋亡、肿瘤治疗等方面来介绍泛素连接酶与肿瘤发生和治疗的关系。
1泛素连接酶与泛素拟蛋白酶体系统1.1泛素化与蛋白降解泛素拟■蛋白酶体系统成分复杂,主要包括泛素、泛素激活酶、泛素结合酶、泛素连接酶、蛋白26S酶体等。
泛素化是一种蛋白质翻译后修饰形式,是泛素结合至靶蛋白的过程,是泛素拟蛋白酶体系统进行蛋白降解必需步骤。
泛素拟蛋白酶体系统降解蛋白的过程如下:泛素激活酶(E1)利用以ATP形式存在的能量,与泛素结合形成高能硫酯键,即E1的半胱氨残基与泛素的C末端甘氨酸残基形成高能硫酯键,构成泛素拟E1耦联物并将泛素激活。
然后通过转酯作用将活化的泛素转移到泛素结合酶(E2)的活性半胱氨酸残基上,接着E2将活化的泛素转移至相应泛素连接酶(E3)上形成高能量E3泛素耦联物,E2也可以直接将泛素转移到靶蛋白的Lys残基上,但一般靶蛋白的泛素化需要一个特异的泛素连接酶E3,最后E3可直接或间接地促使泛素转移到特异靶蛋白,使泛素的C末端羧酸酯与靶蛋白赖氨酸的£拟氨基形成异肽键,或转移到已与靶蛋白相连的泛素上形成多聚泛素链,重复直到靶蛋白质上连接的多个泛素形成一条短链。
靶蛋白与多个泛素共价结合后被蛋白酶复合体识别并降解。
1.2泛素连接酶及其类型泛素连接酶是泛素与靶蛋白结合所需要的第三个酶,它选择性地识别并结合特异的靶蛋白,决定了其在泛素介导的降解靶蛋白底物的选择性方面的重要作用。
根据识别靶蛋白序列中结构域不同,E3可分为两大类型:⑴、HECT结构域(homologous to E^A APC terminus,HECT家族的泛素连接酶(HECT E3s:HECT泛素连接酶有一个分子量约40kDa的羧基末端催化结构域,即HECT吉构域。
HECT结构域包含带有保守的半胱氨酸残基的350个氨基酸,该结构域上的半胱氨酸残基通过硫酯键与泛素形成共价中间体将泛素传递给底物;HECT泛素连接酶的N末端不具有保守性,容易变化,可能是决定底物的特异性识别。
HECTE3S 有Smurf2, E併以AP, ARlfc: BP1 等;⑵、RING(the Really Interesting NewGene RING)结构域家族的泛素连接酶(RINGE3s): RING结构域家族最典型的特点是具有环指结构域,也是该家族具有泛素连接酶作用的重要因素;RING结构域的氨基酸序列为:Cys拟X2拟Cys拟X®以39 拟Cys以X1 - 3 拟His 拟X2 -3拟Cys/His拟X勿,Cy或1X4- 48拟Cys拟X酣.Cys,其中X为任何氨基酸,每一环指结构域连有两个锌离子。
RING E3s的泛素连接酶活性依赖于此环指结构域,并通过其以支架连接泛素结合酶与底物,介导泛素从泛素结合酶到靶蛋白底物的直接传送。
RING E3s包括大量成员,如:Mdm2( Hdm2) APC SCF IAP、c拟Cb1、Skp2 等等。
HECT 结构域主要是通过与泛素形成催化作用所必需的硫酯键发挥作用,而RING结构域为E2和底物提供居留位点从而使E2催化泛素转移到底物上。
2泛素连接酶与肿瘤的关系2.1泛素连接酶在肿瘤组织中表达资料表明,一些泛素连接酶异常调节与肿瘤发生发展密切相关。
Adhikary等通过组织芯片技术研究HectH9(ARF);BP1)在人类实体瘤表达情况,发现HectH9在29例肺癌有18例表达、72例乳腺癌有31例表达、15例胰腺腺癌有3例表达、131例大肠癌组织有68例表达,表达高于它们相对应的正常组织,提示HectH9在这些癌组织过度表达[2]。
Hdm2E常情况下表达很弱,但是在乳腺癌、软组织肉瘤、食管癌、肺癌、成胶质细胞瘤和恶性黑色素瘤中或因基因扩增、或转录增加、或翻译增多而过表达,另外,Hdm2高表达水平常还与预后不良相关:或是增加远处转移,或是耐药[3]。
大量证据显示Skp2在人类几乎所有的癌症中过表达,并且与细胞周期依赖激酶抑制蛋白P27表达呈负相关,与预后不良相关[4]。
这些说明泛素连接酶与肿瘤有密切相关,进一步研究有可能成为肿瘤生物标志物或肿瘤治疗靶点。
2. 2泛素连接酶与肿瘤发生的关系221泛素连接酶与细胞周期的关系泛素介导的蛋白质降解在维持细胞周期调控因子水平中起着重要作用。
SCF泛素连接酶复合物主要参与G1/S期调控因子的泛素化降解,当SCF泛素连接酶调控异常将导致细胞异常增殖、癌变[5]。
Skp2结合c拟Myc促使c拟Myc泛素化和降解,同时促进c拟Myc诱导细胞周期S期转化并激活c拟Myc靶基因[6,7]。
APC(Anaphase promoting complex)发生异常会使细胞周期调控失常而发生肿瘤。
研究表明APC的两个亚单位APC6/CDC1和APC8/CDC2常在人类结肠癌中发生突变而失活[8]。
ARF0:Bp1具有泛素连接酶活性,通过泛素化Myc限制肿瘤细胞生长速度,用RNA干扰技术敲低肿瘤细胞株U2OS 和Hela cells 的ARF;';Bp1表达,能下调多种Myc靶基因表达,同时造成细胞周期停滞在G1期中[2]。
2.2.2泛素连接酶在DNA修复中的作用在许多类型细胞中抑癌基因P53是DNA损伤诱导的细胞周期阻滞的重要调节者。
P53蛋白水平的调控是通过泛素介导的蛋白质降解途径实现,泛素连接酶E翎,Ap, Mdm等都可以促进P53的泛素化降解。
ARF过表达直接与Mdm相目互作用并抑制Mdm促使P53蛋白降解。
Chen 等用RNA干扰和转基因技术研究ARF与泛素连接酶ARfclBP1关系中发现ARF可通过ARF以BP1调控P53蛋白水平[9]。
如果P53正常的调控系统发生异常,引起P53蛋白降解过度,将造成肿瘤的发生。
BRCA1 蛋白具有泛素连接酶活性,在DNA修复过程中发挥重要的功能。
DNA 复制中发生的内源性错误或暴露于基因毒性试剂都可以通过对BRCA1/BARD 进行翻译后修饰而直接激活其泛素连接酶活性,进而其连接酶活性使其对DNA损伤产生适当的反应,从而增加基因组的稳定性最终达到抑制肿瘤形成的作用。
BRCA异常将会发生肿瘤,如乳腺癌、卵巢癌都有BRCA 突变[10]。
223泛素连接酶在凋亡中的作用自从1990年Schwartz LM等首次将泛素与细胞凋亡联系起来后,越来越多研究资料表明,泛素在细胞凋亡过程中的重要性,在细胞凋亡的每一时期都有泛素拟蛋白酶体降解途经参与。
IAP( In hibitors of Apoptosis)家族具有泛素连接酶的活性[11],可以直接结合并抑制起始和效应caspases分子,对线粒体及Fas介导的凋亡均有抑制作用。
XIAP(XD:chromosome;〔linked inhibitor of apoptosis )是IAP家族成员之一,可以直接抑制caspases功能和多途径调节细胞凋亡,XIAP表达与急性骨髓性白血病预后有很强的相关性。
在前列腺癌细胞株LNCap中,过度表达的XIAP通过降低Caspas胡3活性,抑制Caspas^A3前体的加工而抑制taxol诱导的凋亡[12]。
Chen等用RNA干扰技术沉默人骨肉瘤细胞株(U2OS、乳腺癌细胞株(MC拟7)、肺腺癌细胞株(A549)中的ARF以BP1基因表达,能稳定P53蛋白表达水平,诱导癌细胞凋亡,其中U2OS有32.3%细胞发生凋亡[9]。
2.3泛素连接酶在肿瘤治疗中的地位Chen等研究ARF1BB1与ARF关系中发现用RNA干扰技术灭活ARF1BP1活性能稳定P53蛋白水平并诱导凋亡,同样在不表达P53 的癌细胞或P53突变的乳腺癌细胞中灭活ARF1BP1可引起细胞生长停滞[9]。
Adhikary等发现不管P53蛋白表达状况如何,RNA干扰技术敲低ARF1BP1表达能抑制肿瘤细胞增殖,认为抑制ARF2BP1功能可能是一种新的干预Myc致瘤功能的药理学途径[2]。
一种Hdm2泛素连接酶抑制物HLI98小分子家族复合物能抑制Hdm2活性,随之引起P53蛋白增多,肿瘤细胞生长停滞,凋亡增多[13]。
Shibahara等用乙酸苯酯处理前列腺癌细胞后,Skp2表达水平降低,P27水平升高,导致细胞增殖停滞[14]。
在非小细胞肺癌细胞中,腺病毒介导XIAP 靶向的反义核酸能降低XIAP蛋白表达,增加癌细胞对放疗、化疗的敏感性。
这些表明AR拟Bp1、Hdm2 Skp2等泛素连接酶E3均有可能或可以作为相关肿瘤治疗的药物靶点,说明了泛素连接酶作为肿瘤治疗靶点的可行性。
3展望泛素连接酶通过调控蛋白质的泛素化过程参与细胞内的多种生理功能,包括细胞生长,DNA修复和凋亡,其异常调控将会导致肿瘤的发生和发展。
泛素连接酶还决定泛素介导的蛋白酶体降解途径底物的特异性。
随着泛素连接酶作用机制的进一步的阐明,泛素连接酶将有益于肿瘤的诊断和治疗。
【参考文献】[1] Chen C, Matesic LE.The Nedd4D:like family of E3ubiquitin ligases and cancer[J].Cancer Metastasis Rev., 2007,26(3 拟4):587 拟604.[2] Adhikary S, Marinoni F, Hock A, et al. The ubiquitinligase HectH9 regulates tran scripti onal activati on by Myc andis essential for tumor cell proliferation[J]. Cell, 2005,123(3):409 拟421.[3] Rayburn E, Zhang R, He J, et al. MDM2and humanmalig nan cies: expressi on, cli nical pathology, prog no sticmarkers, and implicatio ns for chemotherapy』. Curr Can cerDrug Targets,2005,5(1):27 拟41.[4] Sun Y. E3 ubiquitin ligases as cancer targets andbiomarkers[J]. Neoplasia, 2006, 8(8):645 M54.[5] Nakayama KI, NakayamaK. Ubiquitin ligases: cell 拟、cycle con trol and can cer[J]. Nat Rev Ca ncer,2006,6(5):369 拟381.[6] Kim SY, Herbst A, Tworkowski KA, et al. Skp2 regulatesMyc protein stability and activity[J]. Mol Cell,2003,11(5):1177 拟1188.[7]V on der Lehr N, Joha nsson S, Wu S, et al. The F拟 box protein Skp2 participates in c 拟、Myc proteosomal degradatio n and acts as a cofactor for c#):Myc 拟、regulated transcription[J]. Mol Cell, 2003,11(5):1189 拟 1200.[8] Wa ng Q, Moyret 拟 Lalle C, Couzon F, et al. Alteratio ns of anaphase 拟promoting complex genes in human colon cancer cells[J]. On coge ne,2003,22(10):1486 拟 1490.suppressor[J].Cell,2005,121(7):1071 拟 1083.[10] Billack B, Mon teiro AN. BRCA1 in breast and ovariancan cer predispositio n[J]. Can cer lett,2005,227(1):1 拟 7.[11]Ditzel M, Wils on R, Tenev T, et al. Degradatio n ofDIAP1 by the N);end rule pathway is essential for regulating apoptosis[J]. Nat Cell Biol,2003,5(5):467jt':473. [9]ChenD, Kon N, Li M, et al. ARF):BP1/Mule is a critical mediatorof the ARF tumor拟 li nked[12] Nomura T, mimata H, Takeuchi Y, et al. The Xinhibitor of apoptosis protein inhibits taxol 拟、induced apoptosis in LNCaP cell[J]. Urol Res,2003,31(1):37 拟44.[13] Yang Y, Ludwig RL, Jensen JP, et al. Small moleculeinhibitors of HDM2 ubiquitin ligase activity stabilize and activate p53 in cells[J]. Ca ncer Cell,2005,7(6):547 拟559.[14] Shibahara T, On ishi T, Franco O E, et al.Dow拟regulation of Skp2 is related with p27 拟associated cellcycle arrest induced by phenylacetate in humanprostate cancer cells[J]. An tica ncer Res,2005,25(3B):1881 拟1888.。