E3泛素连接酶WAZX2通过泛素化TBK1正向调节其介导的抗病毒作用
植物中E3泛素连接酶基因的研究进展
植物中 Ｅ ３ 泛素连接酶基 因的研究进展
孙 秀 侯和胜 辽 宁师 范大 学生 命科 学学 院 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ８ １
辽 宁省植 物生 物工 程重 点实 验室 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ８ １
摘要： Ｅ ３泛素连接酶 （ ｕ ｂ ｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ —ｌ ｉ ｇ ａ ｓ ｅ ｅ ｎ ｚ ｙ ｍ ｅ ｓ ） 是一个种 类繁 多的蛋 白大家族 ，在 整个 泛素蛋 白质 降解途径 中，Ｅ ３可 以直接 或间接 地促进泛素转移 到靶 蛋 白上，在此途径 中起到特异性识别靶蛋 白作 用。本文从 Ｅ ３泛素连 接 酶基 因的生物学特性、基 因克隆及表达调控方面，分析 该领域 的研 究进展 。 关 键 词 ：泛 素 连 接 酶 Ｅ ３ ：基 因 克 隆 ：基 因表 达
（ ｕ ｂｉ ｑ ｕ ｉ ｔ ｉ ｎ －ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｉ ｎ １ ｉ ｇ ａ ｓ ｅ） 。
其编码 的 Ｓ ｐ ｌ ｌ １蛋 白 具有 Ｅ ３泛 素 连 接 。 酶 的活 性 ， 该 活 性 依 赖于完整 的 Ｕ — ｂ ｏ ｘ结构域 。该基 因的突变会 导致水稻开花期 延迟和细胞程序性死 亡加速 。 姜颖等根据 Ｏ ｓ Ｇ Ｗ ２ 的ｅ Ｄ Ｎ Ａ 序列，
胁 迫反 应 、防御 反 应 、信 号 传 导 等 。水 稻 Ｏ ｓ Ｄ Ｉ Ｓ Ｉ编码 的 一 个
在蛋 白质 降解 的过程 中，Ｅ ３ 酶特异 的识别 、结合底物蛋 白，调节靶 蛋白的降解代谢从而决定 了它在泛素化 降解蛋 白 质选择方面发挥 的至关重要 的作用 。近年来 ，在藻类与高等 植物 中 Ｅ ３ 在 调 控 生 长 发 育及 应 对 逆 境 胁 迫 等 方 面 的研 究 取 得 了较 大 进 展 ， 但是仍然有很多 Ｅ ３蛋 白质 的 功 能 不是 很清 楚 。 因此 ， 本文着重介绍 了藻类与高等植物 Ｅ ３ 泛 素连接酶基因的 国内外研 究情况 ， 以期能为今后 Ｅ ３ 泛 素连接 酶基 因的研 究提 供有价值参考 。
泛素连接酶TRIM在固有免疫信号通路中的研究进展
泛素连接酶TRIM在固有免疫信号通路中的研究进展张洪海;张磊【摘要】固有免疫系统通过模式识别受体(PRRs)识别病原入侵微生物保守的病原体相关分子模式(PAMPs),通过一系列的信号转导,诱导炎性细胞因子及I型干扰素的表达.大量的研究表明泛素化在固有免疫信号通路中发挥重要作用.泛素连接酶TRIM(The tripartite motif)属于E3泛素连接酶家族,研究表明其在机体固有免疫反应中发挥重要作用.总结了TRIM家族在Toll样受体(TLRs)、RIG-I样受体(RLRs)以及DNA受体介导的固有信号通路中的功能及其相关分子调控机制,为固有免疫信号通路调控提供新的认识.【期刊名称】《生物学杂志》【年(卷),期】2018(035)002【总页数】4页(P77-80)【关键词】固有免疫;TRIM;信号转导【作者】张洪海;张磊【作者单位】山东大学基础医学院,济南250012;山东大学基础医学院,济南250012【正文语种】中文【中图分类】Q55固有免疫是机体抵抗病原体入侵的第一道防线。
固有免疫应答主要是通过固有免疫细胞的PRRs包括TLRs、RLRs以及DNA受体，识别病原生物的PAMPs，启动一系列信号转导通路，从而诱导炎性细胞因子及I型干扰素的表达，进而启动炎症反应和适应性免疫反应。
蛋白泛素化是指泛素分子在一系列酶包括El泛素激活酶，E2泛素结合酶以及E3泛素连接酶作用下，对靶蛋白进行特异性修饰的过程。
研究表明，蛋白的泛素化修饰在机体的固有免疫应答中发挥重要作用。
TRIM属于E3泛素连接酶的一个家族，在人类中包含70多个成员，结构上高度保守。
TRIM家族涉及多种的生物学过程，比如细胞凋亡、细胞分化、发育、肿瘤发生等。
近年来研究表明，TRIM家族参与天然免疫特别是抗病毒天然免疫调控。
本文主要对TRIM家族在天然免疫信号转导方面新的研究进展进行简要综述。
1 TRIM家族蛋白结构TRIM家族在结构上高度保守，从N端到C端3个保守的结构域依次是RING结构域(RING domain)、1个或2个B-box结构域(B-box domain)、一个卷曲螺旋结构域(Coiled-coil domain)，此外该家族还具有一个可变的C-末端，因此TRIM 家族也称为RBCC家族。
泛素蛋白连接酶Itch生物活性及其免疫调节作用
唐冰, 等. 泛素蛋白连接酶 Itch 生物活性及其免疫调节作用
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使免 疫 突触 寿 命降 低, T 细 胞 与抗 原提 呈 细 胞 ( APC) 的结合变得不稳定, 从而使 T 细胞反 应性 降低甚至无反应性, 维持 T 细胞的失能。It ch 缺 失大鼠会出现脾大、淋巴细胞浸润等自身免疫综合 征的表现, 其分子机制可能是 T 细胞过度活化, 即失能缺失。 1. 3 Notch 受体 N ot ch 蛋白( 哺乳动物含有四种) 是一种保守的 型跨膜受体[ 6] , 对 T / B 淋巴细胞 的分化具有重要作用, 其中包括 T h2 的分化。另 外, 通过上调抗凋亡蛋白 A KT 、Bcl 2 以及活化凋 亡蛋白抑制因子( IA P) , No tch 能够增加外周成熟 T 细胞的活性和寿命。
收稿日期: 2011 03 01 作者简介: 唐冰( 1977 ) , 男, 主治 医师, 博 士, 主要 从事临 床麻 醉药理的机制研究。 通讯作者: 王俊科( E mail: junke45@ yah oo. com )
肺泡蛋白沉积引发的低氧血症。 1. 1 Jun 蛋白家族 是 It ch 调节 T 淋巴细胞分化 的分子基础。T 细胞受体( T CR) 激活后, JunB 能 够启动 IL 4 启动子, 使 T 细胞向 T h2 分化。现已 证实, c Jun 和 JunB 均是 It ch 的底物蛋白[ 4] 。在 生理条件下, It ch 的 WW 域可与 c Jun 和 JunB 结 合, 催化其泛素化并经溶 酶体和蛋白酶 体途径降 解, 使 IL 4 等细胞因子持续处于相对较低活性, 减少 T 细胞向 T h2 分化。在 It ch 基因突变或表达 下调时, JunB 表达紊乱, IL 4 等细胞因子表达增 加, T 细胞向 T h2 分化增加, T 细胞过度增 生, 发生异常免疫反应, 如血清 IgG 1和 Ig E 持续升高。 因此, It ch 缺失大鼠多存在 CD4+ T 淋巴细胞的功 能紊乱。 1. 2 PLC 和 PKC Itch 是 T 细胞失能的决定 子。所谓失能( anergy ) 是指 T 细胞遭遇 抗原时处 于功能失活状态, 在这种低反应状态下 T 细胞仍 能长时间保持细胞活力。泛素介导免疫反应中关键 信号分子的降解, 能够打 破细胞免疫突 触的完整 性, 从而保证 T 细胞受到再次刺激时表现为免疫 耐受。
泛素连接酶和去泛素化酶在生物学中的作用机制研究
泛素连接酶和去泛素化酶在生物学中的作用机制研究泛素连接酶和去泛素化酶作为两个关键的酶系统，在生物学和疾病研究领域中发挥着重要的作用。
泛素连接酶是一种将单体泛素蛋白连接到其他蛋白质上的酶，而去泛素化酶则是负责将链接在其他蛋白质上的泛素移除的酶。
通过这两个系统的相互作用和调节，细胞可以实现对蛋白质的精细调控，从而实现一系列生物学过程的正常运转。
泛素是一种小分子的蛋白，可由多达7个残基构成，并与其他蛋白质中的满足特定条件的赖氨酸残基形成共价结合。
泛素连接酶就是负责将单体泛素与目标蛋白质连接起来的酶。
在这个过程中，泛素连接酶作为催化剂，将泛素分子上的C端羧基与目标蛋白质中的Lys残基上的氨基组合，形成共价键。
这个过程是一个复杂的氧化还原反应，其中泛素必须首先与泛素连接酶结合，形成一个泛素连接酶-泛素共价中间体，然后才能与目标蛋白质结合。
泛素连接酶受到多种调节因素的影响，包括泛素、激酶和丝氨酸/苏氨酸蛋白酶等。
不同的调节因素可以改变泛素连接酶对目标蛋白质的亲和力和特异性，从而影响泛素连接的结果。
除了泛素连接酶以外，去泛素化酶也是一个非常重要的酶系统。
它负责将连接在目标蛋白质上的泛素去除，从而影响目标蛋白质的结构和功能。
去泛素化酶主要包括两种类型，一种是Cys型去泛素化酶，另一种是Metallo型去泛素化酶，它们都能够催化去除链接在目标蛋白上的泛素分子，并最终将泛素降解掉。
尽管这个过程一般被认为是彻底的“死刑”，但研究已经发现，除了作用在泛素分子上的Cys型去泛素化酶之外，Metallo型去泛素化酶在将泛素脱离目标蛋白质的过程中，实际上能够保留部分重要的泛素结构，进而参与新的泛素修饰反应，从而对蛋白质的调控发挥着复杂而重要的作用。
总之，泛素连接酶和去泛素化酶这两个酶系统作为超级复杂而又极其关键的生物学调控机制，对生命的产生、发展和疾病的产生、演化与变化，都扮演着至关重要的作用。
因此，我们需要广泛而深入地研究这些复杂而又极其重要的生化反应机制，以便更好地理解生命系统的运转和规律，从而推动生命科学领域的创新和发展。
细胞核锚定的泛素化酶
细胞核锚定的泛素化酶细胞核锚定的泛素化酶是一类在细胞核内发挥重要功能的酶。
它们通过调控蛋白质的泛素化修饰，参与了细胞核中多种生物学过程的调控，如DNA修复、基因表达和细胞周期等。
在这篇文章中，我们将深入探讨细胞核锚定的泛素化酶的作用机制以及其在细胞核功能调控中的重要性。
让我们了解一下泛素化修饰的基本概念。
泛素化是一种通过共价连接小分子泛素（ubiquitin）到靶蛋白上来调控蛋白质功能的修饰方式。
泛素化酶作为泛素化修饰的关键酶类，在这一过程中起到了关键的调控作用。
它们能够识别、结合和泛素化靶蛋白，并介导其进一步的调控。
在细胞核中，细胞核锚定的泛素化酶发挥着重要的功能。
首先，它们参与了DNA修复的调控。
细胞核是细胞中DNA修复的重要场所，而泛素化修饰在DNA修复中起到了重要的调控作用。
细胞核锚定的泛素化酶能够识别和泛素化DNA修复相关蛋白，调控其活性和稳定性，从而确保DNA修复过程的顺利进行。
细胞核锚定的泛素化酶还参与了基因表达的调控。
在细胞核中，基因的转录和转录后修饰是基因表达的关键环节。
泛素化修饰在这一过程中也扮演着重要的角色。
细胞核锚定的泛素化酶能够调控转录因子的活性和稳定性，影响基因的转录水平和时间表达，从而调节基因表达的动态平衡。
细胞核锚定的泛素化酶还参与了细胞周期的调控。
细胞周期是细胞生命周期中重要的阶段，也是细胞增殖和分化的关键调控点。
泛素化修饰在细胞周期的调控中发挥重要作用。
细胞核锚定的泛素化酶能够泛素化和调控细胞周期相关蛋白，控制细胞周期的进程和转变。
总结起来，细胞核锚定的泛素化酶作为细胞核中的重要调控酶类，参与了细胞核中多种生物学过程的调控，包括DNA修复、基因表达和细胞周期等。
它们通过调控蛋白质的泛素化修饰，影响相关蛋白的活性和稳定性，从而调节细胞核的功能。
对于理解细胞核功能的调控机制以及相关疾病的发生发展具有重要的意义。
希望本文能够对读者对细胞核锚定的泛素化酶有一个全面的了解，并进一步推动相关研究的深入发展。
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。
e3连接酶作用机制
e3连接酶作用机制e3连接酶是一类重要的酶，其作用是将底物蛋白与泛素结合在一起，从而标记被泛素化的蛋白进行降解。
泛素化是一个重要的细胞调控机制，通过这一过程，细胞可以调控蛋白的稳定性、活性以及相互作用，从而影响细胞的生理功能。
在这个过程中，e3连接酶起着至关重要的作用，它能够选择性地识别底物蛋白，并将其泛素化，从而将其标记为待降解的蛋白。
e3连接酶的作用机制主要包括以下几个步骤：1. 底物识别：e3连接酶通过其结构域具有选择性地识别特定的底物蛋白。
在这一步骤中，e3连接酶能够通过与底物的相互作用，确定底物是否需要被泛素化以及泛素化的位置。
2. 底物泛素化：一旦底物被e3连接酶识别，e3连接酶将底物蛋白与泛素结合在一起。
这一过程涉及到泛素激活、泛素转移和泛素连接三个步骤。
在泛素激活步骤中，泛素激活酶（E1）将泛素激活为泛素蛋白，在泛素转移步骤中，泛素转移酶（E2）将泛素从E1转移至e3连接酶，最后在泛素连接步骤中，e3连接酶将泛素连接至底物上。
3. 底物降解：一旦底物被泛素化，它将被送往蛋白骨架附近的蛋白解体酶复合物进行降解。
在这一过程中，被泛素化的底物蛋白将被解体酶降解为短的肽链，最终释放出氨基酸，以供细胞再利用。
总的来说，e3连接酶在泛素化过程中扮演着决定性的角色。
它通过底物的识别、泛素连接和酶解等步骤，调控着受体蛋白的去活性、稳定性和相互作用，并最终影响细胞的生理功能。
研究表明，e3连接酶的异常表达或突变会导致细胞失衡，从而引发多种疾病，包括癌症、神经退行性疾病和自身免疫性疾病等。
因此，对e3连接酶的进一步研究和了解将有助于揭示细胞调控的机制，为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和方法。
以上所述是关于的简要介绍，涵盖了其底物识别、泛素化和底物降解等三个主要步骤。
希望对您有所帮助。
E3泛素连接酶三基序25的研究进展▲
E3泛素连接酶三基序25的研究进展▲任伟;王志维【摘要】E3泛素连接酶三基序25(TRIM25)是E3泛素连接酶中三基序蛋白家族的成员之一,在天然免疫、防御病毒感染、调控细胞增殖和癌细胞迁移中起主要作用.研究表明TRIM25也能够结合RNA并调节Lin28a介导的let-7前体尿苷化.TRIM25作为一种新型蛋白在子宫发育、肿瘤发生发展、天然免疫和RNA代谢中发挥重要作用,本文将对其上述作用进行综述.【期刊名称】《广西医学》【年(卷),期】2018(040)021【总页数】4页(P2589-2592)【关键词】三基序25;E3泛素连接酶;子宫发育;肿瘤;天然免疫;RNA代谢;综述【作者】任伟;王志维【作者单位】武汉大学人民医院心血管外科,湖北省武汉市 430060;武汉大学人民医院心血管外科,湖北省武汉市 430060【正文语种】中文【中图分类】R34E3泛素连接酶三基序(tripartite motif，TRIM)家族的成员超过70个，其成员的N末端均包含有1个RING结构域、B盒结构域和卷曲螺旋结构域，此结构有助于确定底物的可变C-末端特异性[1]。
TRIM家族蛋白质在人体内具有多种作用，包括调控天然免疫中的信号转导、防御病毒感染、调控细胞增殖和癌细胞的迁移。
研究表明TRIM25、TRIM28、TRIM56和TRIM71都能结合RNA，形成一个RNA结合的E3泛素连接酶池[2-3]。
E3泛素连接酶能催化结合其泛素部分的靶蛋白，根据泛素链的类型，E3泛素连接酶池可具有不同的功能。
其中研究最多的聚泛素链是K48和K11，其形成的多聚蛋白链可以通过26S蛋白酶体来降解靶蛋白。
同时也有研究表明其他聚泛素链如K63和单泛素，在信号传导、蛋白定位和调节蛋白-蛋白质相互作用中具有重要作用[4]。
而TRIM25可以催化更多的蛋白添加到K48和K63连接的多聚蛋白链上，在天然免疫反应中能够靶向结合支架蛋白14-3-3σ，从而起到降解病毒RNA的作用，同时还可作为针对病毒RNA的下游效应物影响信号转导。
E3泛素连接酶调控植物抗病分子机理研究进展
E3泛素连接酶调控植物抗病分子机理研究进展作者：杨玖霞张浩王志龙王旭丽王国梁来源：《植物保护》2015年第04期摘要生物胁迫是影响我国农作物生产的重要因素，也是当前植物界研究方向涉及最为广泛的领域之一。
由泛素介导的降解途径是生物体内最为精细的调控体系，涉及对生物体的生长发育以及生物体对周围环境适应的调控等过程。
E3泛素连接酶因对底物有特异性识别作用，被认为是泛素化过程中最重要的组成部分。
依据其结构和功能的不同可以将E3泛素连接酶分为4个家族。
越来越多的研究表明这些不同的E3家族成员可以参与植物抗病免疫反应的各个过程。
本文在简要概括E3泛素连接酶分类的基础上综述了目前E3泛素连接酶参与调控植物抗病害方面研究进展，并对今后研究方向进行了展望，以期对抗病机理解析及抗病品种研发提供新思路。
关键词UPS；泛素化；E3泛素连接酶；PTI；ETI中图分类号：S 432.1文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.05291542.2015.04.001Recent progresses in the regulation mechanism ofE3 ligases in plant disease resistanceYang Jiuxia1，2，Zhang Hao1，2，Wang Zhilong1，Wang Xuli2，Wang Guoliang1，2（1. College of Agronomy， Hunan Agriculture University， Changsha410128， China； 2. State KeyLaboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection，Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing100193， China）AbstractBiotic stress is an important factor that affects crop production in China. It is also one of the most widely studied areas in plant sciences. Degradation mediated by the ubiquitin proteasome system （UPS） is one of the most sophisticated regulation systems in eukaryotes， which is involved in plant growth and development and in response to abiotic and biotic stresses. E3 ligase is considered as a key enzyme in the UPS due to its specific interactions with its substrates. Based on the differences in structure and function， E3 ligases can be divided into four main classes. In this paper， we review the recent progresses in the regulation mechanism of E3 ligases in plant disease resistance and propose new research directions.Key wordsUPS；ubiquitination；E3 ligase；PTI；ETI植物与病原物在长期相互作用过程中协同进化。
泛素特异性蛋白酶USP2b通过靶向TBK1负向调控IFN-β的产生和抗病毒反应
泛素特异性蛋白酶USP2b通过靶向TBK1负向调控IFN-β的产生和抗病毒反应天然免疫系统通过模式识别受体,包括Toll样受体(TLRs)、RIG-I样受体(RLRs)和DNA受体等,识别入侵机体的病原微生物模式相关分子(pathogen-associated molecular pattern, PAMP),经过一系列信号转导,进而启动天然免疫反应。
识别PAMP后,这些受体进而活化共同的下游通路激活转录因子包括转录因子NF-κB和IRFs (interferon regulatory factors),进而产生炎性细胞因子以及I型干扰素,进而诱导随后的适应性免疫应答。
I型干扰素与其受体相互作用,活化JAK (Janus kinase)和STAT (Signal transducers and activators of transcription)信号通路,诱导IFN-stimulated genes (ISGs)的表达,这些ISGs协同作用,激活机体的抗病毒反应。
尽管,I型干扰素在机体的清除病毒反应中起着非常重要的作用,但是异常的I型干扰素的产生,会引发各种相关免疫疾病。
因此,严格的调控I型干扰素对于维持机体的免疫稳态是非常重要的。
去泛素化酶(DUBs)能够从靶蛋白上切除泛素分子或者泛素样分子。
已有研究表明,一些DUBs参与调控I型干扰素通路。
类如A20、DUBA、泛素特异性蛋白酶17(USP17)、USP4以及USP3等分子通过不同的作用机制调控I型干扰素通路。
USP2属于泛素特异性蛋白酶家族,由于剪接方式不同,产生3个剪接体USP2a、USP2b和USP2c。
有研究表明USP2a通过靶向TRAF6负向调控IL-1β和病毒诱导的NF-κB活化,然而USP2在I型干扰素通路以及机体抗病毒反应中的作用仍然未知。
因此,本研究从以下几个方面进行。
研究目的：P2是否参与调控I型干扰素通路,那个剪接体会发挥作用。
泛素化修饰的信号传递机制
泛素化修饰的信号传递机制泛素化修饰是细胞内一种重要的蛋白质修饰方式。
它通过富含的肽链共价连接到目标蛋白上，从而改变其活性、定位、交互及降解。
泛素化修饰是维持细胞正常生理功能和发挥免疫、代谢和应激反应等生物学作用的关键途径。
泛素化修饰的信号传递机制也因此成为了生命科学研究的热点领域。
泛素化的分子机制泛素化修饰是由3个不同酶催化产生的：泛素激活酶(E1)、泛素转移酶(E2)和泛素连接酶(E3)。
首先，泛素激活酶(E1)将泛素与其分子内储存库的C末端逆反应成泛素-AMP中间产物。
然后，泛素翻译酶(E2)获取泛素的AMP并将泛素连接到其自身C末端的卡氨酸上。
最后，泛素连接酶(E3)结合E2-泛素蝶形中间体和目标蛋白，将泛素与蛋白共价连接起来。
泛素化修饰的功能与调控泛素化修饰对生物体维持正常生理功能至关重要。
例如，泛素化修饰调节血压的Renin-Angiotensin系统，对细胞周期及凋亡、正常代谢、DNA修复、细胞骨架以及免疫应答都有着至关重要的调控作用。
此外，泛素化修饰还可参与信号传递、基因转录、蛋白质质量控制等生化过程，可见其作用广泛而不可或缺。
泛素化修饰的信号传递机制可分为受体介导和非受体介导两种类型。
受体介导方式在修饰目标蛋白的同时还连接受体蛋白，导致信号的传递和生物学效应。
例如，血管紧张素Ⅱ（Ang-Ⅱ）刺激受体AT1磷酸化并激活泛素连接酶NEDD4，在NEDD4寿命受调控的MYC蛋白协助下，支持抑制细胞凋亡和促进细胞增殖。
非受体介导泛素化修饰方式与受体介导方式略有不同，只存在修饰目标蛋白，无特别的受体介入。
这种方式产生的信号可以引起蛋白解化、转移、激活或去活化、增加抑制蛋白起始阈值等。
例如，蛋白质降解是泛素连接酶衔接目标蛋白时所特有的功能之一，它促使泛素化修饰的激活以及产生清除已受损现象的普遍趋势，使细胞状态稳定和解毒。
总之，泛素化修饰的信号传递机制是复杂而普遍存在的生理现象，其研究对细胞生物学、药理学以及疾病诊断和治疗具有重要意义。
e3泛素连接酶基因
e3泛素连接酶基因
E3泛素连接酶基因是指编码泛素连接酶E3的基因。
泛素连接酶E3是泛素化酶系统中的一个重要组成部分，它负责将泛素蛋白连接到靶蛋白上，从而标记这些蛋白以便被降解或参与其他细胞生物学过程。
泛素连接酶E3的基因在人类基因组中有多个不同的家族，每个家族编码不同的泛素连接酶E3。
研究表明，泛素连接酶E3基因在细胞生长、分化、凋亡等生命活动中起着重要作用。
这些基因的突变或异常表达与许多疾病的发生和发展密切相关，如癌症、神经退行性疾病等。
因此，对泛素连接酶E3基因的研究具有重要意义。
在人类基因组中，已经发现了多个编码泛素连接酶E3的基因，如Mdm2、CHIP、Parkin等。
这些基因在调控细胞周期、DNA修复、细胞凋亡等方面发挥着重要作用。
人们通过研究这些基因的结构、功能和调控机制，可以更好地理解泛素化系统在细胞生物学中的作用，为相关疾病的治疗和药物研发提供重要的理论基础。
总的来说，泛素连接酶E3基因是泛素化酶系统中的重要组成部分，对于细胞生物学过程和多种疾病的发生发展具有重要意义。
对
这些基因的研究有助于揭示细胞生物学的机制，为疾病治疗和药物研发提供理论基础。
泛素化级联反应
泛素化级联反应泛素化级联反应（ubiquitin cascades）是一种调控蛋白降解的重要机制。
它通过泛素（ubiquitin）与靶蛋白结合，从而标记该蛋白以进行降解。
本文将介绍泛素化级联反应的概念、机制和在细胞中的重要作用。
一、概念泛素化级联反应是一种复杂而高度调控的过程，涉及多个泛素连接酶（E3）和泛素结合酶（E2）。
在这个过程中，泛素被共价结合到靶蛋白上，形成泛素靶蛋白复合物。
这个复合物被识别并降解，从而调控细胞内蛋白质的稳态水平。
二、机制泛素化级联反应包含三个主要步骤：激活、结合和连接。
1. 激活：泛素被泛素激活酶（E1）激活，形成泛素-AMP复合物。
这个反应需要能量输入。
2. 结合：激活的泛素被泛素结合酶（E2）结合，并与一个特定的泛素连接酶（E3）相互作用。
这个复合物将泛素转移到靶蛋白上。
3. 连接：泛素与靶蛋白共价结合，形成泛素靶蛋白复合物。
这个复合物被识别并降解，从而调控蛋白质的稳态水平。
三、作用泛素化级联反应在细胞中扮演着重要的角色，包括以下几个方面：1. 降解蛋白质：通过将泛素连接到靶蛋白上，泛素化级联反应可以标记这些蛋白质以进行降解。
这对于维持细胞内蛋白质的稳态水平至关重要。
2. 调控细胞周期：泛素化级联反应参与了细胞周期的调控。
在细胞周期的不同阶段，不同的蛋白质被泛素化并降解，从而推动细胞周期的进行。
3. 修复DNA损伤：泛素化级联反应还参与了DNA损伤的修复过程。
当DNA受损时，一些蛋白质会被泛素化并降解，从而促进细胞启动DNA修复机制。
4. 调控信号转导：泛素化级联反应可以调控细胞内多个信号通路的活性。
通过泛素化和降解一些信号分子，泛素化级联反应可以影响细胞内的信号转导过程。
四、泛素化级联反应的调控泛素化级联反应的调控包括多个层面，如泛素连接酶的选择性、反应速率等。
1. 泛素连接酶的选择性：不同的泛素连接酶具有不同的底物特异性，从而调控级联反应的目标蛋白。
2. 反应速率：泛素化级联反应的速率可以通过调节泛素连接酶和泛素结合酶的表达水平来控制。
二、泛素化途径与人体免疫系统调节生命奥秘
⼆、泛素化途径与⼈体免疫系统调节⽣命奥秘蛋⽩质泛素化修饰过程在⼈体免疫系统调节过程中也起到了关键性的作⽤。
与磷酸化修饰过程⼀样，泛素化修饰过程也是⼀种可逆的共价修饰过程，它能够调节被修饰蛋⽩的稳定性、功能活性状态以及细胞内定位等情况。
因此，泛素化修饰作⽤也在⼈体免疫系统的发育以及免疫反应的各个阶段，⽐如免疫反应的起始、发展和结束等过程中发挥了重要作⽤。
最近的研究结果显⽰，有好⼏种泛素连接酶都参与了防⽌免疫系统攻击⾃体组织的过程。
这些泛素连接酶的功能失调都与⾃⾝免疫性疾病有关。
⼀个安全、有效的机体免疫系统应该是能够在有效的清除或限制各种⼊侵机体的病原微⽣物的同时⼜不会对⾃⾝组织发动攻击。
要达到这⼀⽬标就必须对免疫系统进⾏⾮常精细的调控。
作为⽣物体内⾮常重要的⼀种调控⼿段——泛素化修饰途径，毫⽆疑问地也在免疫系统调控过程中起到了重要作⽤。
早期对这⼀课题的研究主要都集中在NF-κB途径上。
最近⼏年的研究发现，泛素化修饰途径能够通过好⼏条信号通路激活NF-κB途径，它在NF-κB激活过程中起到了调控中枢的作⽤。
NF-κB途径在先天免疫和获得性免疫中都起到了关键性作⽤，因此我们也开始逐渐认识到泛素化修饰途径对于免疫系统的调控作⽤。
泛素蛋⽩是⼀个由76个氨基酸残基组成的⾮常保守的多肽，它能在E1、E2、E3酶等⼀系列酶促反应催化下与细胞内靶蛋⽩上的⼀个或多个赖氨酸残基发⽣共价连接。
泛素蛋⽩本⾝也含有7个赖氨酸残基，因此它们之间也可以通过这些位点互相连接，形成多泛素蛋⽩链（polyubiquitin chain）。
⽬前研究显⽰，如果多泛素蛋⽩链与被修饰蛋⽩上的第48位赖氨酸残基相连，会介导靶蛋⽩进⼊蛋⽩酶体⽽被降解；如果与被修饰蛋⽩上其它位点，⽐如第63位赖氨酸残基相连，则靶蛋⽩可以发挥信号通路功能⽽不会被降解。
此外，还有⼀些蛋⽩质，⽐如组蛋⽩H2A和H2B等经单泛素蛋⽩修饰后也可以发挥调控作⽤⽽不会被降解。
泛素化实验原理
泛素化实验原理泛素化（ubiquitination）是调控细胞生命活动的一种重要机制，是一类酶促修饰作用，将泛素分子共价连接到靶蛋白上，从而影响其稳定性、酶促活性、亚细胞定位等方面，进而调节蛋白质降解、信号转导、细胞周期等生命过程。
泛素化实验是研究泛素化机制的重要手段。
下面将从实验原理、流程、注意事项等方面介绍泛素化实验的实验过程。
泛素由泛素激酶(E1)、泛素结合酶(E2)和泛素连接酶(E3)共同参与泛素化修饰过程。
泛素激酶(E1)能将ATP与泛素结合形成泛素腺苷酸联合体，该复合物再与泛素结合酶(E2)结合，形成泛素载体-泛素结合酶(E2)-泛素的中间体。
最后，泛素连接酶(E3)能够将泛素从泛素载体中转移到靶蛋白上，完成泛素化修饰过程。
被泛素修饰的蛋白质被标记为待降解分子，通过泛素-蛋白酶复合物的降解完成蛋白质降解过程。
二、实验流程1.细胞文化、转染在实验前，需要对检测细胞进行细胞培养、传代、细胞密度调节、细胞刺激和药物及重组泛素的添加等预处理。
将细胞按照实验需要进行转染，确定转染方式（如化学转染、向导RNA介导的RNA干扰等），并选择相应的基因，包括重组泛素、E1、E2、E3、具有潜在泛素化位点的蛋白质等。
2.蛋白质提取、SDS-PAGE凝胶电泳经过药物刺激或基因转染后的细胞经离心、荧光显微镜等手段确定转染效果。
取样后进行蛋白质提取，通过蛋白浓度测定检测提取的蛋白质浓度，再通过SDS-PAGE凝胶电泳对不同样品进行处理，来分离出泛素化、未泛素化或部分泛素化的靶蛋白质。
3.免疫印迹对电泳分离后的蛋白质进行支持探针的免疫印迹，进行定量、质量鉴别，检测目标蛋白质是否受到泛素化修饰，并判断泛素结合蛋白（如E3、保护蛋白等）的表达与靶蛋白泛素化水平的关系。
三、实验注意事项1.当进行E2和E3筛选时，应选择最能够结合到靶蛋白的酶复合物。
2.细胞处理、药物添加的浓度要合理、时间合适，以保证实验结果的可靠性。
泛素化修饰与细胞信号转导通路的调控机制
泛素化修饰与细胞信号转导通路的调控机制细胞信号转导通路是指细胞接收信息并将其转化为特定细胞反应的过程。
这个过程非常复杂，涉及多个细胞膜上的受体、信号转导分子以及细胞器中的酶类等分子。
这种复杂的通路必须被准确地调控，否则就会导致疾病的发生和发展。
其中，泛素化修饰作为重要的调控机制，在这个过程中发挥了极为重要的作用。
泛素化修饰是指通过连接泛素蛋白来改变带有该泛素的蛋白质的活性。
泛素是一种小分子蛋白，可以被连接在其他蛋白质上，并通过其多种功能来调控这些蛋白的稳定性、互作和功能。
泛素与目标蛋白形成的酯键通常位于被修饰蛋白的N-末端，或者Lys子单位上。
连接泛素的过程是由泛素连接酶（E1）和泛素连接酶辅助蛋白（E2）共同完成的。
泛素作为E3连接蛋白的底物传递给E2蛋白，然后通过E3蛋白的介导与底物连接。
泛素化作用在生物学中是一种精密的调节机制，经常与疾病的发生和发展有关。
泛素化修饰在细胞信号转导通路中扮演了重要的调控作用。
泛素化修饰可以通过三种方式影响细胞信号转导通路。
第一种方式是通过直接改变靶蛋白的活性来影响信号转导通路的功能。
例如，在细胞分裂中，有一种泛素连接酶叫做Anaphase Promoting Complex(Cdh1-dependent) （APC/C）可以将细胞周期蛋白酶CDK1的水平降低，从而控制细胞有序地进行分裂。
第二种方式是通过间接调节靶蛋白的稳定性来协调信号转导过程。
例如，在一些MAPK通路（如JNK和p38通路中），受泛素化修饰的kinase（例如MKK4和MKK7）水平显著下降。
第三种方式是通过泛素化细胞中的细胞信号蛋白，例如通过调控蛋白酪氨酸磷酸化酶的水平来协调信号转导过程。
这些作用说明了泛素化修饰在细胞信号转导通路中的重要性。
随着对泛素连接酶和去泛素化酶（DUB）的深入研究，对泛素化作用有关分子的研究也变得日益重要。
正是通过对这些分子的深入研究，我们才能更全面地认识泛素化修饰在细胞信号转导通路中的调控机制，也能更好地说明其与疾病发生和发展之间的关系。
泛素连接酶E3
去泛素化酶USP19通过对Beclin-1去泛素化调控细胞自噬和抗病毒反应
去泛素化酶USP19通过对Beclin-1去泛素化调控细胞自噬和抗病毒反应细胞自噬是真核细胞内一套高度保守的降解系统,它能够清除毒害性质的蛋白堆积物、衰老的线粒体以及侵染机体的病原微生物。
根据其类型,自噬可以划分为巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬三种形式。
巨自噬,也就是常规意义上的自噬,它会形成双层膜结构包裹底物的自噬体,随后自噬体与溶酶体进行融合,在溶酶体中酸性水解酶的作用下将底物降解。
在哺乳动物细胞中,一系列与酵母同源的自噬相关蛋白(ATG)组装成自噬复合体精细操控自噬的过程。
自噬在细胞和生理水平的生物学过程中都发挥至关重要的作用,此外,自噬相关蛋白不但在自噬过程中起作用,而且还参与免疫反应的调节,例如:炎症、抗病毒反应、抗原加工和抗原递呈。
自噬的主要激活剂能够抑制m TOR(mammalian target of rapamycin)信号从而启动自噬。
m TOR信号通路中的关键受体m TORC1复合体抑制ULK1、ATG13、ATG101和FIP200组成的ULK1复合体的活性;而诱导细胞自噬的各种信号能够通过抑制m TORC1的活性,从而激活ULK1复合体,造成自噬的启动,进一步激活下游的Beclin-1复合体。
Beclin-1复合体由Beclin-1、VPS34、VPS15以及ATG14L组成。
Beclin-1复合体的活化导致VPS34催化产生磷脂酰肌醇3磷酸,后者对于自噬体的膜的成核是必需的。
除此之外,在葡萄糖缺失的饥饿条件下,AMPK可以直接磷酸化Beclin-1从而激活VPS34。
Beclin-1是激活VPS34活性进而引发自噬过程的信号中心。
基于Beclin-1在细胞自噬中的核心地位,研究Beclin-1的翻译后水平的调控显得尤为重要。
以往对Beclin-1的研究都集中在磷酸化修饰,对于Beclin-1的泛素化修饰,我们目前还知之甚少。
泛素(ubiquitin)是具有76个氨基酸的高度保守序列的多肽,它们主要在一系列泛素连接酶(E1,E2和E3)的作用下,通过一个或者多个赖氨酸残基连接到蛋白上,从而形成泛素链。
e3泛素连接酶泛素化底物的位点
e3泛素连接酶泛素化底物的位点e3泛素连接酶是一个重要的酶类蛋白，它在细胞中发挥着关键的调控作用。
e3泛素连接酶负责将泛素分子连接到底物蛋白上的特定位点，从而标记底物蛋白进行降解或调控。
本文将从不同角度介绍e3泛素连接酶泛素化底物的位点。
一、泛素化底物的位点类型e3泛素连接酶可以选择不同的位点将泛素连接到底物蛋白上。
根据底物蛋白的氨基酸残基类型，泛素连接位点可以分为以下几种类型：赖氨酸（Lys）残基、谷氨酸（Glu）残基和C末端残基等。
其中，赖氨酸残基是最常见的泛素连接位点，约占泛素连接的70%以上。
二、特定结构域的泛素连接位点除了特定氨基酸残基外，一些特定的结构域也可以作为e3泛素连接酶选择泛素连接的位点。
例如，RING结构域是一种常见的e3泛素连接酶结构域，它可以通过与底物蛋白相互作用，将泛素连接到底物蛋白上。
此外，HECT结构域、U-box结构域等也具有类似的功能。
三、泛素连接位点的序列特征e3泛素连接酶选择泛素连接位点时，通常会考虑位点周围的序列特征。
一般而言，泛素连接位点的序列特征包括：特定氨基酸残基的序列保守性、特定氨基酸残基的空间构象等。
这些序列特征可以帮助e3泛素连接酶识别和选择合适的泛素连接位点。
四、泛素连接位点的结构特征除了序列特征外，泛素连接位点的结构特征也对e3泛素连接酶的选择起着重要的作用。
一些研究表明，泛素连接位点周围的局部结构可以通过与e3泛素连接酶的特定结构域相互作用，增加泛素连接的效率和特异性。
五、泛素连接位点的调控机制除了e3泛素连接酶的选择外，泛素连接位点的调控机制也是泛素化过程中的重要环节。
一些研究表明，底物蛋白的磷酸化、乙酰化等修饰可以影响泛素连接位点的选择和泛素连接的效率。
此外，一些蛋白质结构域的构象变化也可以调控泛素连接位点的选择。
六、泛素连接位点的生物学功能e3泛素连接酶选择泛素连接位点时，通常会考虑底物蛋白的生物学功能。
通过选择特定的泛素连接位点，e3泛素连接酶可以调控底物蛋白的稳定性、活性或与其他蛋白质的相互作用等，从而影响细胞的信号传导、代谢调控等生物学过程。
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E3泛素连接酶WAZX2通过泛素化TBK1正向调节其介导的抗病毒
作用
目的第一部分:TBK1是干扰素β产生以及抗病毒天然免疫反应的关键蛋白。
TBK1的修饰会影响抗病毒天然免疫反应。
明确WAZX2泛素连接酶对于TBK1的泛素化修饰作用,并且探究WAZX2在抗病毒天然免疫反应中的调控作用。
第二部分:塞泽里综合征是一种具有抗凋亡能力的皮肤T细胞淋巴瘤。
最近研究发现转录因子SATB1在塞泽里综合征中对抗凋亡的重要性。
课题组前期研究发现在某些条件下SNF5是SATB1的上游调节蛋白,并且二者在塞泽里综合征细胞中都低表达。
明确SNF5和SATB1在塞泽里综合征中对其抗凋亡能力产生的影响。
因此,设计SWI/SNF复合物为靶点的药物可能会成为治疗塞泽里综合征的一个新思路。
方法第一部分:1.通过带有GFP荧光的VSV-Δ51病毒对HEK293T细胞进行感染,倒置显微镜观察以及流式细胞术检测被感染HEK293T细胞GFP发光情况。
2.通过仙台病毒SeV感染HEK293T细胞,提取细胞的RNA,反转录为cDNA
后,Real-time PCR检测IFN-βmRNA水平情况。
同时荧光素酶报告基因实验检测IFN-β启动子活性。
3.用LPS刺激或VSV 病毒感染iBMDM细胞,分别在4h、8h和12h收取细胞并提取RNA,检测WAZX2 mRNA 水平情况。
4.通过荧光报告基因实验检测RIG-I N、MAVS、TBK1、IKKi、IRF3 5D等接头蛋白激活的信号后,WAZX2对IFN-β启动子活性的影响。
同时,通过免疫共沉淀技术检测WAZX2和接头蛋白的相互作用。
5.采用免疫共沉淀方法检测WAZX2对TBK1泛素化水平修饰的改变以及泛素化修饰的类型。
第二部分:1.通过基因芯片分析,研究SNF5表达缺失,对SATB1表达的影响。
2.利用qRT-PCR和Western Blot的方法验证SNF5缺失表达的小鼠胚胎成纤维细胞、胸腺细胞、T细胞以及淋巴瘤细胞中SATB1的表达情况。
3.将SNF5过表达载体转染于293T细胞中,或者在T细胞淋巴瘤细胞系中通过免疫共沉淀技术检测相互作用。
4.采用qRT-PCR技术检测SATB1在SNF5低表达的塞泽里综合征细胞中的表达情况;同时,在塞泽里综合征细胞中恢复SATB1、SNF5的表达,或者恢复SNF5表达的同时抑制SATB1的表达,利用流式细胞术检测细胞的凋亡情况;Western Blot的方法观察Caspase信号通路中相关蛋白的表达水平。
结果第一部分:1.荧光显微镜下发现带有GFP荧光的293T细胞,在过表达WAZX2的情况下比对照组减少;并且流式细胞术检测带有GFP荧光的HEK293T细胞也减少。
利用siRNA抑制HEK293T细胞中WAZX2的表达,则结果相反。
2.SeV感染WAZX2过表达的HEK293T细胞后,IFN-βmRNA表达水平升高,并且荧光素酶报告基因实验发现IFN-β的启动子活性增强;siRNA抑制293T细胞中WAZX2表达后,结果相反。
3.LPS刺激或VSV病毒感染iBMDM细胞后,wazx2 mRNA表达水平上升高。
4.在RIG-I N、MDA5、MAVS、TBK1所激活的信号通路中,WAZX2对IFN-β的启动子活性都具有上调作用,但是对IKKi和IRF3 5D所引起的IFN-β的启动子活性无明显改变;WAZX2缺失表达后结果相反。
免疫共沉淀技术发现外源的TBK1与外源的WAZX2存在相互作用。
5.WAZX2
使TBK1泛素化水平增加;WAZX2表达缺失后,结果相反。
WAZX2增加了TBK1 K63位形式的泛素化。
第二部分:1.基因芯片分析发现,在SNF5表达缺失情况下,SATB1表达会下降。
2.qRT-PCR和Western Blot的方法验证发现SNF5缺失表达的小鼠胚胎成纤维细胞、胸腺细胞、T细胞以及淋巴瘤细胞中SATB1的表达会随之下调。
3.通过比对人和酵母中SNF5和SATB1氨基酸序列,发现人的SNF5与酵母中的序列相似度达到36%,而人的SATB1与酵母中的序列相似度达到26%;进一步通过免疫共沉淀技术发现在Hut78和HEK293T细胞系中SATB1与SNF5存在相互作用。
4.在SNF5缺失的小鼠CD8~+T细胞淋巴瘤细胞以及Hut78细胞中,SATB1在RNA水平呈现低表达;在Hut78细胞中恢复SATB1、SNF5的表达,发现细胞抗凋亡能力减弱,被切割的Caspase8和Caspase3蛋白水平升高;当恢复SNF5表达的同时抑制SATB1的表达,发现细胞的抗凋亡能力无明显变化,被切割的Caspase8和Caspase3蛋白水平有所减少。
结论第一部分:1.WAZX2对于HEK293T细胞的抗病毒能力起到了正向调控作用。
2.WAZX2正向调控IFN-βmRNA水平表达,并且正向调控IFN-β信号通路。
3.巨噬细胞系中,在LPS的刺激下或者是VSV病毒的感染下会影响正向调节wazx2 mRNA水平的表达。
4.在RIG-I N、MAVS、TBK1、IRF3 5D所激活的信号通路中,WAZX2对IFN-β启动子活性都具有正向调控的作用;并且发现细胞中外源的WAZX2与TBK1存在相互作用。
可见,TBK1很可能是WAZX2的靶分子。
5.外源WAZX2使外源TBK1的泛素化增加,并且增加的是K63位形式的泛素化修饰。
WAZX2可能是通过对TBK1增加K63位形式的泛素化,增强了TBK1的功能,
最终正向调控了抗病毒天然免疫反应。
第二部分:1.在一些类型的细胞中,SWI/SNF复合物直接调节了SATB1的表达。
2.在一些类型的细胞中,SNF5表达缺失导致SATB1的低表达。
3.SATB1特异地与SNF5(或SWI/SNF复合物)相互作用。
4.在塞泽里综合征中,SNF5低表达可引起SATB1表达下调,最终导致该疾病具有抗凋亡的能力。