泛素介导的蛋白质降解与肿瘤发生
泛素蛋白酶体途径与癌症
前的第二个间期，为细胞分裂作准备。 M 期：细胞分裂期。 G0期：离开细胞周期不再进行分裂的 时期，也就是休息的时期。
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蛋白酶体对细胞周期的调控
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P27KIP1具有负反馈调节CDK2／Cyclin E和CDK2／Cyclin A 复合体的作用，阻止细胞周期从G期进入S期，从而起到抑 制细胞生长的作用。 P27KIP1的表达受E3家族SCF和后期促进复合物（APC/C）两 种蛋白酶的调控。 在一些肿瘤中，SCF的Skp2亚基活性增加，从而使p27KIP1 发生过度泛素化，而被蛋白酶体降解。 由于p27KIP1的泛素化降解，下调了细胞内的p27水平，使 细胞增殖异常加快，这可能是导致细胞癌变的重要原因。
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三、蛋白酶体作为抗肿瘤药物靶标
2、作为抗肿瘤药物的蛋白酶体抑制剂 2.1 硼替佐米（bortezomib,PS-341）是首个被美国FDA批准 用于临床的蛋白酶体抑制剂，用于治疗复发性、难治性 多发性骨髓瘤。 作用位点：特异性抑制蛋白酶体的类糜蛋白酶活性（β5 亚基）。
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硼替佐米临床实验结果
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26S 蛋白酶体
26S 蛋白酶体是降解泛素化底物的一个ATP 依赖型蛋白水解复合体， 由20S 核心蛋白酶（core protease，CP）和19S 调节颗粒 （regulatory particle，RP）构成。CP 是由4 个七聚体蛋白组成的 环层叠在一起形成的一个空心圆柱体样结构（α1-7β1-7β1-7α17），是26S 蛋白酶体的水解核心。活性位点位于20S 圆柱体空心结 构中心的2 个β 环上。2 个α亚基的氨基末端封住蛋白水解腔隙的 入口，对蛋白酶体CP 的活性具有自身抑制作用，这样只有进入蛋白 酶体圆柱体内部的蛋白才能够被水解。RP 由基底（Base）和盖子 （ Lid）两个亚单位组成，分别与CP 两端的α 环相结合。基底亚单 位是由6 个相关的AAA-ATPases RPT1-6（regulatory particle triple-Aprotein）和3 个non-ATPase RPN（ regulatory particlenon-ATPase）1、2 和10 组成的环状结构，能够活化20S 核 心颗粒。盖子亚单位含有其余的non-ATPase（RPN 3、5-9、11 和 12），是泛素依赖性蛋白降解所必须的。
Nedd4蛋白家族与肿瘤的研究进展
Nedd4蛋白家族与肿瘤的研究进展泛素-蛋白水解酶复合体通路（UPP）是真核细胞中蛋白质降解的主要途径，在维持细胞正常生理功能中发挥重要作用。
Nedd4蛋白家族作为UPP的核心成员，近年研究已指出Nedd4蛋白家族在肿瘤的发生和發展起着重要作用。
现就Nedd4蛋白家族与肿瘤关系作一综述。
标签：Nedd4蛋白家族；UPP；肿瘤泛素-蛋白水解酶复合体通路（UPP）是一个复杂又有序的特异性蛋白质降解过程，可以降解细胞内错误折叠的和特定时间、空间的蛋白质，是一条重要的非溶酶体降解途径，它在多种细胞内信号分子传导的调节中发挥重要作用。
它通过泛素化修饰与靶蛋白的精细结合，对蛋白质翻译后修饰和降解起了关键作用，参与调控DNA 损伤修复、细胞周期进程、细胞凋亡、抗原呈递、炎症反应等绝大多数细胞事件。
对于肿瘤，UPP能选择性降解癌基因、抑癌基因的产物、激活物或抑制物、凋亡调控蛋白等达到调控细胞突变和肿瘤发生的目的。
Nedd4蛋白家族作为UPP中关键因子，近年来研究其在癌细胞的发生发展，侵袭，转移等课题中已备受瞩目。
人类的Nedd4 家族有9个成员，分别是Nedd4、Nedd4L、Smurf1、Smurf2、Itch、WWP1、WWP2、NEDL1 和NEDL2。
Nedd4家族蛋白不仅参与多种蛋白的生理过程，维持细胞的正常功能，还通过对TGFβ、EGF、IGF等细胞因子介导的信号通路以及原癌、抑癌因子的调控在肿瘤的发生发展中起重要作用。
1 Smurf1Smurf1 在较多肿瘤组织中都呈现高表达。
有研究发现Smurf1的表达水平在乳腺癌中明显高于良性病变且有淋巴结转移的更明显，说明在乳腺癌的侵袭和淋巴结转移过程中Smurf1可能是与乳腺癌转移有关的一个肿瘤标志物。
Yu[1]等研究表明，在儿童横纹肌肉瘤组织及骨肉瘤组织中Smurf1蛋白的高水平表达提高了肿瘤细胞的转移活性，同时通过RNA 干扰Smurf1 的表达，细胞表面突起形成、血管生成受到非常明显的抑制。
泛素-蛋白酶体系统介导的蛋白质降解在乳腺癌发病机制中的作用
白质 则暂 时必须 被 消 除 ， 细胞 每 天 被 降解 的蛋 白质 可达 总蛋 白的 ５ 一１ ％ ， 白 质 的 产 生 与 降解 保 ％ ０ 蛋 持 动态平衡 ， 使人 体 细胞 所 需 蛋 白质保 持 在 一定 水 平 ， 而维 持正 常 的生 命 活 动 。细 胞 在决 定 蛋 白质 从 “ 留” 去 时具 有极 高的选 择性 ， 而泛 素一 白酶 体系统 蛋 （ ｂｑ ｉｎｐｏ ａｏ ｙｔ ｕ ｉｕ ｉ－ｒｔ ｓｍｅｓｓ ｍ， Ｐ ） 目前 已知最 重 ｔ ｅ ｅ ＵＳ是
多 代谢过 程 ’ ， 系统 功 能 改 变与 癌 相 关 性 细 该
可能 是其 主要 原 因 ’ 。故 而 ， 素 白酶 体 系 统 泛 蛋
胞 功能失 调控 有关 。泛 素一 白酶 体 系 统 主 要 由泛 蛋
介导 的蛋 白质 降解 在乳 腺癌发 病机 制 中的具 体作用
素、 泛素 活化酶 （ １ 、 Ｅ ） 泛素 结合 酶 （ ２ ） 泛素 白 Ｅ ｓ、 蛋 连接 酶 （ ３ ） ２ Ｓ蛋 白酶体 、 Ｅ ｓ 、６ 去泛素 化酶 （ Ｕ ｓ 组 Ｄ Ｂ）
第２ ３卷
第 ６期
川
北
医
学
院
学
报
Ｖ０ ． ３． ． １ ２ Ｎｏ ６
２０ ０ ８年 １ ２月
Ｊ ＯＵＲＮ ＯＲＴ Ｓ ＣＨＵＡ ＤＩ Ａ ＯＬ Ｅ ＡＬ ＯＦ Ｎ Ｈ Ｉ Ｎ ＭＥ Ｃ Ｌ Ｃ Ｌ ＧＥ
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５ ３ ５
述评一
泛素一 白酶 体 系统 介 导 的 蛋 白质 降解 在 乳 腺 癌 发 病 蛋 机 制 中 的 作 用
白质 降解 与 乳 腺 癌 发 病 机 制 关 系 的研 究 是 一 个 热 点 。乳 腺 癌 中泛 素一 白酶 体 系统 三个 主 要 过 程 功 能 均 发 生 改 变 ， 系统 功 蛋 该
胃癌组织中CSN6的表达及临床意义
胃癌组织中CSN6的表达及临床意义卓长华1,阮 强2,林瑞榕1,张和军3,杨春康1 (1.福建省肿瘤医院,福建医科大学附属肿瘤医院胃肠肿瘤外科,福建 福州 350014;2.福州大学化学学院生物与医药专业2020级,福建 福州 350108;3.福建省肿瘤医院,福建医科大学附属肿瘤医院病理科,福建 福州 350014)[摘 要] 目的:观察组成型光形态发生因子9信号复合体亚基6(Constitutive photomorphogenesis 9signalosome subunit 6,CSN6)在胃癌组织中的表达,并探讨其临床价值㊂方法:收集2019年11月~2020年2月手术切除的30例新鲜胃癌及癌旁组织,采用Western blot 检测30例新鲜胃癌及癌旁组织中CSN6表达量㊂选取2013年1月~2015年9月病理科存档的170例胃癌石蜡组织及癌旁组织,采用免疫组化检测CSN6的表达情况㊂结果:新鲜组织胃癌中CSN6表达量为1.821±0.421,高于癌旁组织的0.976±0.311,差异有统计学意义(P <0.05)㊂石蜡组织中,CSN6在胃癌组织中的阳性率为55.3%,高于癌旁正常组织的28.8%㊂CSN6的阳性表达与胃癌的浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期有关㊂CSN6阳性患者的5年生存率为41.6%,低于阴性患者的60.1%,差异有统计学意义(P <0.05)㊂单因素分析表明CSN6㊁肿瘤大小㊁分化程度㊁神经浸润㊁脉管癌栓㊁浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期与患者预后有关㊂多因素分析表明,CSN6㊁分化程度㊁浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期是胃癌预后的独立危险因素,差异有统计学意义(P <0.05)㊂结论:CSN6参与胃癌的发生及发展,是判断胃癌预后及靶向治疗的重要分子标志物㊂[关键词] 胃癌;CSN6;预后基金项目:福建省科技创新联合资金项目[项目编号:2018Y9106];福建省自然科学基金面上项目[项目编号:2019J01198]通讯作者:杨春康Expression of CSN 6in gastric cancer tissue and its clinical significance ZHUO Chang -hua ,RUANQiang ,Lin Rui -rong ,et al (1.Departments of Gastrointestinal Surgical Oncology ,Fujian Provincial Cancer Hospital ,Cancer Hos⁃pital Affiliated to Fujian Medical University ,Fuzhou 350014,China ;2.Biology and medicine major ,chemical college ,Fuzhou U⁃niversity ,grade 2020,Fuzhou 350108,China ;3.Department of Pathology ,Fujian Procinical Cancer Hospital ,Cancer Hospital Af⁃filiated to Fujian Medical University ,Fuzhou 350014,China )Abstract :Objective To observe the expression of Constitutive photomorphogenesis 9signalosome subunit 6(CSN6)in gas⁃tric cancer tissues and to explore their clinical significance.Method 30fresh gastric cancer and adjacent tissues resected in our hospital from November 2019to February 2020were collected.Western blot was used to detect the expression of CSN6in 30cases of fresh gastric cancer and adjacent tissues.170cases of gastric cancer paraffin tissues and paracancerous tissues archived from January 2013to September 2015in our hospital were selected,and the expression of CSN6was detected by immunohisto⁃chemistry.Results The expression of CSN6in fresh tissue gastric cancer was 1.821±0.421,which was higher than 0.976±0.311in adjacent tissues (P <0.05).In paraffin tissue,the positive rate of CSN6in gastric cancer tissue was 55.3%,which was higher than 28.8%in normal tissue adjacent to cancer.The expression of CSN6was related to the depth of invasion,lymph node metastasis and pathological staging of gastric cancer.The 5-year survival rate of CSN6positive patients was 41.6%,which was lower than the 60.1%of negative patients(P <0.05).Univariate analysis showed that CSN6,tumor size,degree of differen⁃tiation,nerve invasion,vascular tumor thrombus,depth of invasion,lymph node metastasis and pathological stage were related to the prognosis of patients.Multivariate analysis showed that CSN6,degree of differentiation,depth of invasion,lymph node metas⁃tasis,and pathological staging were independent risk factors for the prognosis of gastric cancer (P <0.05).Conclusion CSN6is involved in the occurrence and development of gastric cancer,and is an important molecular marker for judging the prognosis of gastric cancer and targeted therapy.Key Words :Gastric cancer;Constitutive photomorphogenesis 9signalosome subunit 6(CSN6);Prognosis 胃癌发病率在所有恶性肿瘤中位居第四位,死亡率仅次于肺癌[1]㊂我国是胃癌高发区,由于早期胃癌缺乏特异性的临床表现,且我国胃镜筛查尚未普及,约50%~70%的患者发现时处于中晚期[2]㊂近年来,尽管外科及辅助治疗取得重大进展,但胃癌恶性度高,切除后仍易发生复发和转移㊂明确侵袭转移的分子机制,对提高早期诊断㊁开发新的治疗靶点药物具有重要意义㊂组成型光形态发生因子9信号复合体亚基(Constitutive photomorphogenesis9signalosome,CSN)是动植物进化过程中高度保守的多亚基蛋白复合体,与26S蛋白酶体的19S 盖子”亚复合体同源,是泛素-蛋白酶体通路的调节因子㊂CSN 由8个亚基(CSN1-CSN8)组成,在多种真核生物中对蛋白质降解㊁信号转导和调节细胞周期具有重要意义[3]㊂CSN6是CSN的亚基之一,在多种肿瘤中表达异常增高,并促进肿瘤进展[4]㊂目前CSN6与胃癌的关系尚未明确,本研究探讨CSN6在胃癌组织中的表达及其临床意义,现报告如上㊂1 资料与方法1.1 一般资料:收集2019年11月~2020年2月我院手术切除的30例新鲜胃癌及癌旁组织,采用Western blot法对CSN6蛋白进行定量分析㊂选取2014年1月~2015年9月我院病理科存档的170例胃癌组织及癌旁正常石蜡组织,所有患者均行根治性切除手术,采用免疫组化对CSN6蛋白进行定性分析㊂本次研究经过本院医学伦理委员会同意㊂1.2 主要试剂:CSN6兔抗人多克隆抗体购自美国Santa Cruz 公司,二抗及DAB显色试剂盒购自福州迈新生物技术开发公司,Western blot试剂购自上海碧云天生物技术有限公司㊂1.2 实验方法:Western blot法定量检测CSN6蛋白的表达将新鲜的胃癌及癌旁组织研碎加入RIPA细胞溶解液提取蛋白,低温高速离心提取总蛋白,BCA蛋白试剂盒检测蛋白浓度㊂将等量的总蛋白在SDS聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳,转膜至PVDF膜㊂5%的脱脂牛奶室温封闭2h,加入一抗(稀释比1∶1000)4℃孵育过夜,辣根过氧化物酶标记的二抗室温孵育2h㊂以GAPDH作为内参,用Image J软件对条带灰度值扫描分析,对蛋白进行半定量分析㊂免疫组化法定性检测CSN6蛋白的表达将石蜡标本以4μm切片,常规二甲苯脱蜡,梯度酒精再水合,枸橼酸钠溶液高温修复抗原,3%H2O2阻断内源性过氧化物酶的活性,加入一抗(稀释比1∶1000)在4℃孵育过夜,二抗37℃孵育30min,DAB溶液显色,苏木精复染,中性树胶封片,显微镜下观察㊂结果判读:CSN6主要定位于细胞质㊂根据细胞染色强度计分:不着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分;根据阳性细胞所占百分比计分:0~25%为1分,26% ~75%为2分,>75%为3分;两项得分相加:<3分为阴性表达,≥3分为阳性表达㊂1.3 统计学分析:采用SPSS24.0软件进行数据分析,计量资料符合正态分布以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验,符合偏态分布采用Wilcoxon秩和检验㊂计数资料以率(%)表示,采用χ2检验㊂以COX回归模型进行预后单因素分析,将有意义的参数行多因素分析,并计算HR和95%可信区间㊂以Kaplan-Meier法绘制生存曲线,Log-rank检验进行生存分析,P<0.05表示差异具有统计学意义㊂2 结果2.1 CSN6蛋白在胃癌新鲜组织中的表达情况:新鲜胃癌组织中CSN6的表达量为1.821±0.421,高于癌旁正常组织的0.976±0.311,差异有统计学意义(t=9.326,P<0.05)㊂见图1㊂注:1~3为胃癌组织,4~6为胃癌旁黏膜组织图1 CSN6蛋白在胃癌及癌旁组织的表达条带2.2 CSN6蛋白在胃癌石蜡组织中的表达情况:CSN6蛋白在胃癌及相应癌旁组织中的阳性表达率分别为55.3%和28.8%(χ2=24.440,P<0.05),两组差异具有统计学意义(P< 0.05)㊂见图2~3㊂胃癌中,CSN6的表达与性别㊁年龄㊁肿瘤部位㊁身体质量指数(Body Mass Index,BMI)㊁分化程度㊁神经浸润㊁脉管癌栓㊁肿瘤大小㊁手术方式无关,差异无统计学意义(P>0.05),与胃癌的浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期有关,差异有统计学意义(P<0.05)㊂见表1㊂CSN6阳性患者的5年生存率为41.6%,低于阴性患者的60.1%(χ2=10.310,P=0.001),见图4㊂单因素分析表明CSN6㊁分化程度㊁肿瘤大小㊁神经浸润㊁脉管癌栓㊁浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期与患者预后有关㊂多因素分析表明, CSN6㊁分化程度㊁浸润深度㊁淋巴结转移㊁病理分期是胃癌预后的独立危险因素,差异有统计学意义(P<0.05)㊂见表2㊂图2 CSN6在胃癌组织中表达表达阳性(SP×400倍)图3 CSN6在癌旁正常组织中表达阴性(SP×400倍)表1 CSN6与临床病理特征的关系临床病理指标CSN6(n =170)阴性(n =76)阳性(n =94)t /χ2值P 值临床病理指标CSN6(n =170)阴性(n =76)阳性(n =94)t /χ2值P 值性别[例(%)]0.3440.557肿瘤大小[例(%)]1.5570.212 男51(67.11)67(71.28) ≤5cm 50(65.79)53(56.38) 女25(32.89)27(28.72) >5cm26(34.21)41(43.62)年龄(x ±s ,岁)58.8±12.659.2±11.90.2200.826手术方式[例(%)]1.7750.183肿瘤部位[例(%)]0.4850.785 腹腔镜手术40(52.63)59(62.77) 下半胃39(51.32)45(47.87) 开放手术36(47.37)35(37.23) 上半胃24(31.58)29(30.85)病理分期[例(%)]11.7730.003 全胃13(17.10)20(21.28) Ⅰ期16(21.05)16(17.02)BMI[例(%)]0.1550.694 Ⅱ期34(44.74)22(23.40) <24kg /m 233(43.42)38(40.43) Ⅲ期26(34.21)56(59.58) ≥24kg /m 243(56.58)56(59.57)浸润深度[例(%)]6.7370.009分化程度[例(%)]0.0170.896 T 1㊁T 231(40.79)21(22.34) 高㊁中分化34(44.74)43(45.74) T 3㊁T 445(59.21)73(77.66) 低分化42(55.26)51(54.26)淋巴结转移[例(%)]9.6040.002神经浸润[例(%)]1.2240.269 阳性33(43.42)20(21.28) 阳性14(18.42)24(25.53) 阴性43(56.58)74(78.72) 阴性62(81.58)70(74.47)脉管癌栓[例(%)]0.4040.525 阳性17(22.37)25(26.60) 阴性59(77.63)69(73.40)图4 胃癌组织中CSN6表达阳性㊁阴性患者生存曲线3 讨论胃癌的发生㊁发展是一个多基因㊁多因素㊁多阶段的缓慢发展过程,其中基因突变及异常表达在肿瘤的形成㊁侵袭㊁转移㊁肿瘤复发和耐药等方面起着重要作用[5]㊂对于中晚期胃癌,单纯手术切除疗效往往欠佳㊂近年来,靶向治疗成为胃癌治疗的热点,因此,需要进一步探索新的分子生物指标用于监测胃癌预后和治疗㊂CSN 是进化保守的多蛋白复合体,存在于所有真核生物中㊂CSN 通过调节泛素介导的蛋白质降解在细胞生长和发育过程中起重要作用,如细胞周期调控㊁信号转导㊁转录激活和肿瘤发生㊂在CSN 亚基中,CSN6含有MPN(Mpr1p 和Pad1p N-终端)结构域的亚基,对调节依赖MPN 末端结构域的蛋白酶体相关活性起至关重要的作用[6]㊂CSN6在人类多种恶性肿瘤中均出现过表达,在上尿路上皮癌患者中,CSN6阳性患者术后的复发率高于阴性患者,生存时间比阴性患者低[7]㊂胰腺癌中,CSN6的表达和血清糖类抗原19-9表达水平呈正相关,CSN6高表达的患者总生存期较短[8]㊂CSN6可促进子宫内膜癌细胞的增殖㊁侵袭和迁移[9]㊂CSN6在口腔鳞癌细胞系和组织中均显著上调,与淋巴结㊁远处转移和不良预后密切相关[10]㊂然而CSN6在胃癌组织中的表达尚未研究㊂本研究中,无论是定量还是定性分析,胃癌组织中CSN6的表达比癌旁组织增多,说明CSN6参与胃癌的发生㊂胃癌的浸润深度越深㊁淋巴结转移阳性㊁病理分期越高,CSN6的阳性率越高,表明CSN6参与胃癌的进展㊂CSN6阳性患者的5年生存率低于阴性患者,是判断胃癌预后的独立危险因素,因此,建议术后胃癌标本进行常规免疫组化检测,对阳性患者进行更积极的辅助治疗及复查㊂CSN6致癌的作用机制尚未完全统一,目前可能的原因表2 临床病例特征与预后的关系临床病理指标单因素分析OR(95%CI)P值多因素分析OR(95%CI)P值性别(男)0.784(0.476~1.293)0.340肿瘤部位 下半胃10.147 上半胃1.131(0.862~1.341) 全胃1.256(0.831~2.873)BMI(≥24kg/m2)1.092(0.804~1.242)0.971分化程度(高㊁中分化)1.434(1.115~2.247)0.0101.121(1.008~1.578)0.011神经浸润(阴性)1.321(1.012~2.142)0.0231.159(0.945~1.636)0.126脉管癌栓(阴性)1.221(1.009~2.128)0.0341.129(0.899~1.687)0.134肿瘤大小(≤5cm)1.667(1.101~2.421)0.0231.098(0.823~1.987)0.123手术方式(开放手术)0.923(0.732~1.238)0.669病理分期0.0000.000 Ⅰ期1 Ⅱ期3.479(2.189~5.399)3.163(1.912~4.876) Ⅲ期12.588(8.212~19.412)11.231(6.786~16.212)浸润深度(T1㊁T2)2.159(1.798~4.298)0.0002.321(1.898~4.399)0.000淋巴结转移(阴性)2.488(1.902~4.978)0.0002.598(1.974~5.276)0.000 CSN6(阳性)0.601(0.399~0.979)0.0120.699(0.412~0.912)0.020为:P53激活后参与诱导细胞周期凋亡,超过50%的人类恶性肿瘤与p53功能缺失㊁突变有关㊂E3泛素蛋白连接酶(MDM2),在细胞迁移㊁DNA修复和细胞信号传递等方面发挥重要作用,同时也是p53抑癌基因的重要负调控因子㊂CSN6中的MPN结构域与MDM2癌蛋白直接相互作用,引起p53抑癌基因的功能受到抑制,因此,CSN6被认为会直接促进肿瘤的发生[11]㊂CSN6过表达导致14-3-3σ表达下调,从而激活Akt,促进细胞存活㊂此外,CDK抑制剂P57具有调控细胞分裂周期以避免细胞过度分裂作用,CSN6是p57的重要负性调节因子,CSN6的过度表达导致癌细胞中p57表达降低,从而促进细胞生长㊁分裂[12]㊂本研究不足之处,样本量相对较小,且为单中心进行回顾性研究㊂并未检测血清CSN6的表达情况,无法判断血清中CSN6的表达与预后的关系㊂总之,CSN6在胃癌的发生发展中起到重要作用,是判断肿瘤预后的重要分子生物,同时也是防治胃癌的潜在靶点㊂4 参考文献[1] Miller KD,Siegel RL,Lin CC,et al.Cancer treatment and survivorship statistics,2016[J].CA Cancer J Clin,2016,66:271-89.[2] Bray F,Ferlay J,Soerjomataram I,et al.Global cancer sta⁃tistics2018:GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for36cancers in185countries[J].CA Cancer J Clin, 2018,68:394-424.[3] Li P,Xie L,Gu Y,et al.Roles of multifunctional COP9Sig⁃nalosome complex in cell fate and implications for drug discovery [J].J Cell Physiol,2017,232,1246-1253.[4] Mao Z,Chen C,Pei DS.The Emerging Role of CSN6in Bio⁃logical Behavior and Cancer Progress[J].Anticancer Agents Med Chem,2019,19(10):1198-1204.[5] Ghoneum M,Felo N,Nwaogu OM,et al.Clinical trials in surgical oncology[J].Asian Pac J Surg Oncol,2015,1:73-82.[6] Zhang SN,Pei DS,Zheng JN.The COP9signalosome sub⁃unit6(CSN6):a potential oncogene[J].Cell Div,2013,8(1): 14.[7] Jhan JH,Lee YC,Li WM,et al.The prognostic value of CSN6expression in upper tract urothelial carcinomas[J].Kaohsi⁃ung J Med Sci,2019,35(9):559-565.[8] Shi J,Guan X,Zhan F,et al.CSN6expression is associated with pancreatic cancer progression and predicts poor prognosis [J].Cancer Biol Ther,2019,20(9):1290-1299.[9] Wang X,Chen T.CUL4A regulates endometrial cancer cell proliferation,invasion and migration by interacting with CSN6[J]. Mol Med Rep,2021,23(1):1.[10] Gao WY,Yang G,Wang J,et al.CSN6promotes malignant progression of oral squamous cell carcinoma by down-regulating TIMP-2[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci,2020,24(10):5419-5428.[11] Hou J,Deng Q,Zhou J,et al.CSN6controls the prolifera⁃tion and metastasis of glioblastoma by CHIP-mediated degradation of EGFR[J].Oncogene,2017,36:1134-1144.[12] Chen B,Zhao R,Su C et al.CDK inhibitor p57(Kip2)isnegatively regulated by COP9signalosome subunit 6[J].Cell Cy⁃cle,2012,11,4633-4641.[收稿日期:2021-01-11 编校:李晓飞]葛根总黄酮对佐剂性关节炎大鼠免疫器官指数㊁IL-1β及TNF-α的影响分析柏 琳,邹天琪,张成义 (北华大学药学院,吉林 吉林 132000)[摘 要] 目的:分析葛根总黄酮对佐剂性关节炎大鼠免疫器官指数㊁IL-1β及TNF-α的影响㊂方法:选择清洁级雄性SD 大鼠60只,分组并建立佐剂性关节炎模型,确定葛根总黄酮给药剂量后持续给药28d ,以甲氨蝶呤为阳性对照,分析葛根总黄酮对佐剂性关节炎大鼠免疫器官指数㊁IL-1β及TNF-α的影响㊂结果:模型组大鼠多发性关节炎指数明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P <0.01);自给药干预20d 后,与模型组大鼠相比,葛根总黄酮低剂量组㊁葛根总黄酮高剂量组㊁阳性对照组大鼠的多发性关节炎指数明显下降,差异有统计学意义(P <0.05);其中葛根总黄酮高剂量组和阳性对照组大鼠多发性关节炎指数明显低于葛根总黄酮低剂量组,差异有统计学意义(P <0.05)㊂给药干预28d 后,模型组大鼠脾脏指数㊁胸脾指数均明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P <0.01);与模型组大鼠相比,葛根总黄酮低剂量组㊁葛根总黄酮高剂量组㊁阳性对照组大鼠的脾脏指数㊁胸脾指数均明显下降,差异有统计学意义(P <0.05);其中葛根总黄酮高剂量组和阳性对照组大鼠脾脏指数㊁胸脾指数明显低于葛根总黄酮低剂量组,差异有统计学意义(P <0.05)㊂给药干预28d 后,模型组大鼠血清IL-1β㊁TNF-α水平明显高于正常对照组,差异有统计学意义(P <0.01);与模型组大鼠相比,葛根总黄酮低剂量组㊁葛根总黄酮高剂量组㊁阳性对照组大鼠血清IL-1β㊁TNF-α水平均明显下降,差异有统计学意义(P <0.05);其中葛根总黄酮高剂量组和阳性对照组大鼠血清IL-1β㊁TNF-α水平明显低于葛根总黄酮低剂量组,差异有统计学意义(P <0.05)㊂结论:葛根总黄酮能够降低佐剂性关节炎大鼠继发性足肿胀,改善免疫器官指数,降低佐剂性关节炎大鼠血清IL-1β㊁TNF-α水平㊂[关键词] 葛根总黄酮;佐剂性关节炎;大鼠;免疫器官指数;IL-1β;TNF-α通讯作者:张成义 葛根主要活性成分有皂苷㊁黄酮㊁多糖㊁生物碱等㊂葛根总黄酮包括黄酮㊁黄酮醇㊁异黄酮㊁黄烷酮㊂目前研究发现,黄酮类化合物具有抗炎㊁清除自由基㊁抗衰老㊁抗肿瘤㊁提高免疫力等功效[1]㊂因此可推测葛根总黄酮具有一定的抗炎活性㊂本研究采用弗氏完全佐剂建立佐剂性关节炎大鼠模型,探讨葛根总黄酮对佐剂性关节炎大鼠免疫器官指数㊁IL -1β及TNF-α的影响㊂1 资料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验动物:清洁级雄性SD 大鼠60只,体质量190~210g,购于长春亿斯实验动物技术有限责任公司,实验动物许可证号:SCXK(吉)2018-0001㊂灯光模拟昼夜交替,温度23~25℃,湿度50%~60%,自由饮水和进食㊂1.1.2 主要试剂:葛根总黄酮购自四川维克奇生物科技有限公司,甲氨蝶呤片购自上海信谊药广有限公司,弗氏完全佐剂购自美国Sigma 公司,IL-6酶联免疫吸附试剂盒和TNF-α酶联免疫吸附试剂盒均购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司㊂1.2 实验方法1.2.1 分组与模型制备:实验动物分组:60只SD 大鼠,适应性喂养1周后,采用随机数字法分为正常对照组12只,模型组48只㊂1.2.2 给药剂量和方案:葛根总黄酮:大鼠(50mg /kg㊁100mg /kg);阳性对照药甲氨蝶呤:大鼠(3mg /kg);通过查阅相关文献并参照前期预实验,给药剂量均为人体常用有效剂量经体表面积折算㊂将不同浓度的葛根总黄酮混悬于0.5%的羧甲基纤维素钠中,在对应组致炎后(第12天)连续给药16d (第12~28天),均按10ml /kg 计量灌胃给药,正常对照组和模型组给予等量溶媒0.5%的羧甲基纤维素钠灌胃,1次/d㊂1.2.3 大鼠免疫器官指数测定:造模后第28天,摘取大鼠脾脏和胸脾,生理盐水反复冲洗后,纱布吸干,使用分析天平称量湿重,计算免疫器官指数,包括脾脏指数和胸脾指数㊂计算公式为免疫器官指数=器官湿重(mg)/体重(g)×100%㊂1.2.4 大鼠血清IL-1β和TNF-α水平检测:造模后第28天,心脏采血5ml,注入离心管中,4℃静置过夜,3000r /min 离心20min,采集上层血清,-20℃保存待测㊂采用酶联免疫吸附法测定血清IL-1β㊁TNF-α水平,按试剂盒说明书依次加。
泛素调节蛋白质降解途径
意义
了解了泛素为媒介的蛋白质裂解作用和 过程，使得科学家对细胞如何控制及分裂蛋 白质的研究有可能深入到分子层级。而当蛋 白质裂解作用发生异常时，人体就会产生不 适甚至疾病，如子宫颈癌症和囊肿纤维症等， 因此，从分子层面角度去了解泛素调节的蛋 白质降解的化学过程和机理，及对生命过程 进一步的探索，具有十分重要的应用意义。
第二阶段: 靶蛋白在26 s蛋白酶体的作用下,由泛素介导的蛋白水解过程。 经泛素活化的底物蛋白被展平后,通过两个狭孔,进入26 s蛋白酶体的催化 中心,蛋白降解在20 s蛋白酶体内部发生。进入26 s蛋白酶体的底物蛋白质 被多次切割,最后形成3～22个氨基酸残基的小肽。 整个流程分为以下六个步骤： 1、E1类酶激活泛素，该过程需要ATP（三磷酸腺苷）提供一定能量； 2、泛素转移至E2类酶； 3、E3类酶具有特异性，可以识别出需破坏的目标蛋白质，与目标蛋白质 接近的E2-泛素复合体将泛素转移至目标蛋白质； 4、E3类酶释放出被泛素标记的蛋白质； 5、被标记的蛋白质分子尾端形成一小段泛素分子链； 6、泛素分子链在蛋白酶体的端口被识别并脱离蛋白质，目标蛋白质进入 蛋白酶复合体的桶状通道最终降解为缩氨酸并由另一端口释放出去。
泛素—蛋白酶体途径( upp ) 一系列相关的酶
泛素活化酶(E1)是催化泛素与底物结合所需的第一个酶。 细胞内仅有单一的泛素活化酶基因。利用不同的转录起始点, 它可产生E1a 和E1b两种泛素活化酶,它们的生物功能可能有所 不同。 泛素偶连酶(E2)是泛素与蛋白底物结合所需的第二个酶。 细胞内有多种泛素偶连酶基因,大多数泛素偶连酶有一个14～ 16 KD的核心,含有活性所必需的半胱氨酸残基。在不同的泛素 偶连酶间有约35%的同源性,这一区域可能参与泛素偶连酶和蛋 白底物的结合。 泛素-蛋白连接酶是泛素与底物蛋白结合所需的第三个酶。 泛素-蛋白连接酶在决定泛素介导的底物降解方面有特殊的作 用。不同类型的泛素-蛋白连接酶间缺乏序列同源性,而且分子 量差异较大。
F-box蛋白家族及其与肿瘤相关问题的研究进展
F-box蛋白家族及其与肿瘤相关问题的研究进展彭凯丽;陈宏辉【摘要】F-box蛋白家族大多通过对多种靶蛋白的泛素化降解来调控细胞的增殖、凋亡、代谢、DNA损伤修复等,参与绝大部分生命活动,调控机体稳态.目前大量研究发现F-box蛋白家族与肿瘤细胞代谢、DNA损伤密切相关.因此,就F-box蛋白的结构特征、功能分类及参与肿瘤发生的可能机制进行系统阐述,为肿瘤的诊断及靶向治疗提供理论基础.【期刊名称】《实用医药杂志》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】4页(P376-379)【关键词】F-box蛋白;DNA损伤;肿瘤细胞代谢【作者】彭凯丽;陈宏辉【作者单位】421001湖南衡阳,南华大学附属第二医院消化内科;421001湖南衡阳,南华大学附属第二医院消化内科【正文语种】中文【中图分类】R730F-box蛋白家族因发现存在于细胞周期蛋白cyclinF中而得名，与Skp1、Cullin类蛋白组成SCF类E3参与泛素介导的细胞周期蛋白水解过程，调控着细胞周期［1］。
其共同特征是含有F-box结构域，在真核细胞广泛存在。
目前研究发现在人体、酵母、果蝇、线虫及各种哺乳动物含有大量的F-box结构域的蛋白，其中线虫最多，大约300种。
另外，基因技术检测发现具有经典F-box结构域的蛋白也存在于原核细胞生物中［2］。
近年已有研究表明F-box蛋白参与肿瘤的发生及发展。
1 F-box蛋白的结构F-box结构域是F-box蛋白家族成员的标志性结构域，该结构域40～50个氨基酸残基组成，F-box结构域位于F-box蛋白的N端，而C端也存在一些相对保守的二级结构。
N端缺乏严格的保守序列，但C端的这些结构域的功能与蛋白质的相互作用相关，具有特异性［3］。
根据C端二级结构的不同可分为三个亚类：第一亚类是FBXW类，C端含有WD40重复序列结构域；第二亚类是FBXL类，C端含有亮氨酸富集序列；其余的F-box蛋白含有多种不同的C端二级结构，被定为FBXO亚类［22］。
蛋白质表达与肿瘤发生发展的关系
蛋白质表达与肿瘤发生发展的关系肿瘤是指由于体内细胞异常增殖和分化失控而形成的一类疾病。
蛋白质表达是指细胞通过转录和翻译过程将基因编码的信息转化为蛋白质的过程。
蛋白质是生物体中最基本的功能分子，它们在细胞的生命活动中发挥着重要的作用。
1. 蛋白质在肿瘤发生发展中的作用在肿瘤的发生发展中，蛋白质表达异常与多个关键过程相关。
首先，蛋白质可以参与细胞信号传导途径的调控，从而影响细胞增殖和凋亡等过程。
例如，细胞周期调控蛋白质如p53和Rb蛋白质在癌症中的异常表达与肿瘤细胞的过度增殖相关。
此外，转录因子和细胞凋亡相关蛋白质的异常表达也参与了肿瘤发生发展过程。
其次，蛋白质的异常表达还与肿瘤的侵袭和迁移相关，相关蛋白质如增殖和转移相关蛋白质-1（EMMPRIN）可促进肿瘤细胞的侵袭和转移。
因此，蛋白质表达异常对于肿瘤的发生发展具有重要的影响。
2. 蛋白质表达调控机制的研究为了深入了解蛋白质表达与肿瘤发生发展的关系，科学家们开展了很多研究，并揭示了一些蛋白质表达调控机制。
其中包括转录调控、翻译调控和蛋白质降解等。
转录调控是指通过调节基因的转录活性来控制蛋白质表达水平。
转录因子是参与这一过程的关键蛋白质，它们能够结合到基因启动子区域，促进或抑制基因的转录。
研究发现，许多转录因子的异常表达与肿瘤的发生发展密切相关。
例如，转录因子MYC在多种癌症中常常被过度表达，从而促进肿瘤细胞的增殖。
翻译调控是指通过调控翻译过程中的转座因子和启动子结合因子等分子来控制蛋白质的合成。
研究发现，蛋白质合成启动子mTOR在多种肿瘤中过度活化，导致肿瘤细胞的持续增殖。
蛋白质降解是细胞调控蛋白质表达水平的另一个重要机制。
它主要通过泛素和蛋白酶体等分子来参与，异常的蛋白质降解会导致蛋白质的累积和异常表达。
研究发现，在某些肿瘤中，蛋白质降解的通路异常活化，从而导致一些抑癌蛋白质的异常降解和肿瘤相关蛋白质的异常积累。
3. 蛋白质表达与肿瘤治疗研究由于蛋白质表达异常与肿瘤的发生发展密切相关，科学家们开始探索利用蛋白质表达调控的方法来治疗肿瘤。
泛素介导的蛋白质降解与肿瘤发生
李艳凤, 张强, 朱大海(中国医学科学院基础医学研究所中国协和医科大学基础医学院, 北京100005)摘要: 泛素介导的蛋白质降解途径是降解细胞内蛋白质的主要途径, 在维持细胞正常的蛋白质代谢中起着至关重要的作用。
泛素介导的蛋白质降解途径的异常与许多疾病特别是肿瘤的发生密切相关。
通过介绍泛素介导的蛋白质降解途径在细胞周期、DNA修复、细胞凋亡中的作用, 系统阐述了泛素介导的蛋白质降解途径与肿瘤发生的关系。
关键词: 基因表达调控; 泛素; 蛋白质降解; 细胞周期; DNA修复; 细胞凋亡; 肿瘤发生中图分类号: Q519 文献标识码: A 文章编号: 0253-9772(2006)12-1591-06The Ubiquitin-Proteasome Proteolytic Pathway and TumorigenesisLI Yan-FenG, ZHANG Qiang, ZHU Da-Hai(Department of Biochemistry and Molecular Biology, Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of MedicalSciences & Peking Union Medical College, Beijing 10005, China)Abstract: The ubiquitin-proteasome proteolytic pathway, a major pathway for protein degradation in cells, plays a critical role in the protein metabolism. So abnormality of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway is closely related to many diseases, especially cancer. In this paper, we reviewed the study of the significant role of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathways during the cell cycle, DNA repair and apoptosis, especially the relationship between these pathways and tumorigenesis.Key words: gene expression and regulation; ubiquitin; protein degradation; cell cycle; DNA repair; apoptosis; tumorigenesis蛋白质是执行生命活动的基本分子, 细胞中的蛋白质不断地处于合成、修饰与降解的代谢更新过程中。
自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能
HEREDITAS (Beijing) 2011年ISSN 0253-9772 自噬与泛素化蛋白降解途径的分子机制及其功能1陈科, 程汉华, 周荣家武汉大学生命科学学院，武汉 430072摘要：细胞内所有的蛋白质和大多数的细胞外蛋白都在不断的进行更新，即它们在不断地被降解，并被新合成的蛋白质取代。
细胞内蛋白的降解主要通过两个途径，即自噬和泛素蛋白酶体系统。
自噬是一种由溶酶体介导的细胞内过多或异常蛋白质的降解机制。
在细胞内主要有3种类型的自噬，即分子伴侣介导的自噬、微自噬和巨自噬。
泛素蛋白酶体系统是由泛素介导的一种高度复杂的蛋白降解机制，它参与降解细胞内许多蛋白质并且这个过程具有高度特异性。
细胞内蛋白质的降解参与调节许多细胞过程，包括细胞周期、DNA修复、细胞生长和分化、细胞质量的控制、病原生物的感染反应和细胞凋亡等。
许多严重的人类疾病被认为是由于蛋白质降解系统的紊乱而引起的。
文章综述了自噬和泛素化途径及其分子机制，以及蛋白质降解系统紊乱的病理学意义。
关键词: 蛋白质降解；自噬; 泛素蛋白酶体系统Molecular mechanisms and functions of autophagyand the ubiquitin-proteasome pathwayCHEN Ke, CHENG Han-Hua, ZHOU Rong-JiaLife Science College, Wuhan University,Wuhan 430072, ChinaAbstract：All proteins in eukaryotic cells are continually being degraded and replaced. Autophagy and theubiquitin-proteasome system are two mechanisms for intracellular protein degradation. Autophagy is mediated bylysosome, and is further divided into chaperone-mediated autophagy, microautophagy and macroautophagy. Theubiquitin-proteasome system is highly complex and mediated by ubiquitin, which participates in intracellularprotein degradation in a specific manner. It is now known that degradation of intracellular proteins is involved inregulation of a series of cellular processes, including cell-cycle division, DNA repair, cell growth anddifferentiation, quality control, pathogen infection, and apoptosis. The aberrations in the protein degradationsystems are involved in many serious human diseases. The present review summarizes the mechanisms of proteindegradation and related human diseases.Keywords：protein degradation; autophagy; ubiquitin-proteasome system收稿日期：2011-06-03；修回日期：2011-08-19 基金项目：转基因生物新品种培育重大专项（编号：2009ZX08009-148B）作者简介：陈科，博士研究生，研究方向：动物发育遗传学。
泛素调节的蛋白质降解.
【化学与社会・期中论文】2004年诺贝尔奖研究成果简介泛素调节的蛋白质降解光华管理学院葛佳洁2004年诺贝尔化学奖授予了以色列科学家阿夫拉姆・赫什科 (Avram Hershko 、阿龙・切哈诺沃 (Aaron Ciechanover和美国加利福尼亚大学的教授欧文・罗斯 (Irwin Rose(下图从左到右依次为以色列科学家切哈诺沃、赫什科和美国科学家罗斯 , 以表彰他们发现了泛素调节的蛋白质降解 (for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation 。
我通过查阅文献资料和期刊搜索,了解了一些他们的研究成果,以下做些简要介绍:1,待降解蛋白质的标记真核细胞中含有 6000至 30000个蛋白质合成基因 , 编码至少同等数量的蛋白质。
在对蛋白质的研究中很多工作都致力于阐述细胞怎样控制特定蛋白质的合成, 而对其相反过程即蛋白质的降解, 研究得相对较少。
大多数负责蛋白质降解的酶作用时都不消耗能量。
在已知的许多蛋白质降解酶中, 一个典型的例子是胰岛素, 其作用是将小肠中的食物蛋白质转化为氨基酸。
另一个典型的例子是细胞中的溶酶体, 其作用是降解从细胞外吸收进来的蛋白质。
它们在作用的过程中均不消耗能量。
然而,早在 20世纪 50年代就有实验显示,细胞内蛋白质的降解需要能量。
这一现象一直困惑着研究者 , 为何细胞内的蛋白质降解需要能量,而细胞外蛋白质的降解却不需要能量? 1977年, Goldberg 及其同事在这个领域迈出了第一步。
他们从不成熟的红血球及网状细胞中获得了一种提取液, 这种提取液在催化异常细胞降解时需要 ATP 的参与。
应用这种提取物, Aaron Ciechanover,Avram Hershko,Irwin Rose在 70年代晚期和 80年代早期进行了一系列具有划时代意义的研究。
成功地揭示了细胞内蛋白质的降解是一个多步骤反应的过程 , 蛋白质先被泛素(一种多肽标记, 然后被分解。
去泛素化酶与肿瘤
去泛素化酶与肿瘤唐时珺;陈松;叶茂【摘要】去泛素化是指由去泛素化酶介导的一种蛋白质泛素化的负向调节过程.迄今为止已确定的去泛素化酶有99种,根据其序列和结构的相似性可以分为6大家族,大部分属于半胱氨酸蛋白酶.去泛素化酶的活性直接影响细胞内多种蛋白的周转率、活性、再生以及定位.因此,去泛素化酶对细胞内环境自稳态的维持、蛋白的稳定或降解以及细胞内的信号转导通路起着极其重要的作用.研究表明,去泛素化酶的功能异常与包括肿瘤在内的多种疾病的发生密切相关,以其作为分子靶标,筛选新药物抑制肿瘤的生长已成为抗肿瘤药物开发的热点.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2014(023)004【总页数】7页(P294-300)【关键词】去泛素化;去泛素化酶;肿瘤【作者】唐时珺;陈松;叶茂【作者单位】湖南大学生物学院分子科学与分子医学实验室,湖南长沙410082;湖南师范大学生命科学学院,湖南长沙410006;湖南大学生物学院分子科学与分子医学实验室,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】Q71泛素是由76个氨基酸组成的球形热稳定蛋白。
在真核细胞中，泛素的结构高度保守，蛋白质接受一些信号(如磷酸化、氧化、错误折叠、损伤等)能引发其泛素-蛋白酶体降解途径。
泛素-蛋白酶体降解途径是指靶蛋白通过一系列的酶促反应被泛素链标记进而在蛋白酶体中降解，而泛素分子则可以被释放出来重复利用的过程。
酶促反应包括三步:泛素激活酶E1激活游离的泛素分子并形成E1-泛素复合物;泛素结合酶E2催化E1-泛素复合物形成高能磷酸键相连的E2-泛素复合物;泛素连接酶E3识别靶蛋白并将泛素链连接到靶蛋白上，真核生物中还存在一些E2(如RAD6/UBC2等)，不需要E3的参与就能直接识别靶蛋白并标记上泛素链［1］。
近来研究表明，泛素化是一个可逆的过程，去泛素化酶能够水解泛素羧基末端的异肽键，将泛素分子特异性地从底物蛋白或者前体蛋白上水解下来，逆转泛素化过程。
泛素连接酶E3 和肿瘤关系的研究进展
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实 用 医 学 杂 志 2009 年 第 25 卷 第 8 期
用 ，或 者 抑 制 HDM2 的 表 达 。 ARF ／ p14 可 以 与 HDM2 结 合 ，促 进 HDM2 的 降 解 ，稳 定 p53。 ARF 衍 生 的 肽 段 可 以 用 来 抑 制 HDM2 。 ［19－20］ 3．2 IAP （inhibitor of apoptosis protein）E3
由于泛素连接酶和肿瘤关系密切， 因此它可以作用肿瘤治疗的新靶点。 理 想的肿瘤治疗靶点必须满足以下几个条 件：它在肿瘤发生中发挥重要作用；抑制 它的活性可使细胞生长受阻或细胞凋 亡；药物容易到达；它在正常细胞中不表 达或低表达， 抑制它的活性对正常细胞 影 响 很 小 。 有 几 种 E3 比 较 符 合 上 述 条 件。 3．1 HDM2 （human counterpart of Mdm2） E3 HDM2 在 正 常 组 织 中 表 达 很 低 ， 而 在一些肿瘤中高表达，包括乳腺癌、软组 织 肉 瘤 、食 管 癌 、肺 癌 等 。HDM2 的 直 接 靶 分 子 是 p53，HDM2 和 p53 结 合 ， 发 挥 E3 的 活 性 ，促 进 p53 泛 素 化 降 解 。 HDM2 表 达 越 高 ，肿 瘤 预 后 越 差 。 抑 制 HDM2 的 活 性 ，可 以 恢 复 p53 的 功 能 ，促 进 肿 瘤 细 胞 的 凋 亡 。 所 以 HDM2 是 很 好 的 作 用 靶 点 。 由 于 缺 乏 HDM2 特 异 性 的 抑 制 剂 ，因 此 ， 常 用 的 策 略 是 干 扰 HDM2-p53 的 相 互 作
IAP E3 家 族 蛋 白 都 含 有 一 个 或 几 个 BIR 结 构 域 ，能 够 抑 制 凋 亡 。 IAP 家 族 至 少 有 8 个 成 员 ，XIAP、CIAP-1、CIAP-2、 TsIAP、NIAP、Survivin、Livin、Apollon。 其 中 抗 凋 亡 能 力 最 强 的 是 XIAP，它 能 抑 制 caspase。 与 抗 凋 亡 能 力 相 对 应 的 是 ，IAPs 家族成员在人类大部分肿瘤中是高表达 的， 而在正常组织和分化终末组织中低 表达。 肿瘤细胞对传统治疗的耐受也与 过 量 表 达 IAPs 蛋 白 有 关 。 IAPs 蛋 白 对 caspases 的 抑 制 受 到 线 粒 体 蛋 白 Smac 的 负 性 调 控 。 Smac 通 过 N 端 4 个 氨 基 酸 残 基 和 IAPs 结 合 ，阻 止 IAPs 对 caspases 的 抑 制 。 在 以 IAPs 为 靶 向 的 治 疗 策 略 中 ， 用 Smac 衍 生 的 肽 段 ，N 端 包 含 4 个 氨 基 酸 识 别 残 基 ，可 以 很 好 地 抑 制 IAPs 的 活 性 ［21－22］。 3．3 SCF 复 合 物 SCF 复 合 物 包 含 Skp1、Cullins、F-box 蛋 白 、ROC ／ Rbx ／ SAG 环 指 蛋 白 ， 其 中 Cullins 的 作 用 是 为 复 合 物各个组分提供作用平台， 环指蛋白识 别 E2，Skp1-F-box 识 别 底 物 。 通 过 不 同 的 F-box 蛋 白 ， 介 导 不 同 底 物 的 降 解 。 SCF 复 合 物 的 组 分 发 现 在 许 多 肿 瘤 中 高 表 达 ［23－25］。 4 展望
泛素介导的蛋白质降解
此提取物可被分为两个部分，当两部 （6）泛素短链在蛋白酶体开口处被识别，泛素标记物被切除，蛋白质被切割成小片段。
MCL1是维持祖细胞和干细胞多能性的重要基因，并且在泛素化的过程中MCL1对BCL2(与细胞凋亡有关)前体存活也具有重要的意义。 1、《化学教育》2004 年第 11 期《泛素调节的蛋白质降解》 2004 年诺贝尔化学奖简介 李炎武 谭卫兵 邝雪英 张伟
• 一种：溶酶体，不需要能量，无选择性的 降解。主要是降解细胞通过胞吞作用摄取 的外源蛋白质。
• 另一种：需要能量，高效率、指向性很强 的降解过程。比如多数细胞内的蛋白质降 解。这个过程需要泛素调节蛋白质降解， 即泛素—蛋白酶体途径( UPP )介导的蛋白 水解过程
泛素调节的蛋白质降解概述
• 蛋白质的降解是一个精细控制的过程，首先有待 降解的蛋白质被一种多肽（称之为泛素）所标记 （蛋白质的泛素化），接着这些泛素化的蛋白质 进入细胞的蛋白酶复合体的活性位点，蛋白质被 降解成7~9个氨基酸长度的短肽片段后，从蛋白
• 蛋白质与泛素蛋白或泛素样蛋白（UBL）相结合，UBL 这个过程需要泛素调节蛋白质降解，即泛素—蛋白酶体途径( UPP )介导的蛋白水解过程
E1与ATP结合后，催化泛素羧基末端腺嘌呤化，同时释放无机焦磷酸（PPi）。 因此，蛋白酶体本身对蛋白质并没有选择性，具有选择性的是E3酶，它只对待降解的蛋白质进行泛素化标记。
，在细胞外，蛋白质在蛋白酶的催化下水
解释放能量，蛋白质在细胞内被降解却需
要能量，给科学家们造成了很大的困扰。
• 1977年开始Avram Hershko致力于研 究网状细胞提取物。在试图利用色谱 能够调节被修饰蛋白的稳定性、功能活性状态以
泛素化修饰在细胞周期调控和肿瘤发生中的作用机制
泛素化修饰在细胞周期调控和肿瘤发生中的作用机制细胞周期是细胞进行正常生长和分裂的过程，其中包括G1期、S期、G2期和M期四个阶段。
细胞周期的调控对于维持正常细胞功能有着至关重要的作用，而泛素化修饰则是控制细胞周期的一个关键机制。
泛素化修饰是一种重要的蛋白质修饰方式，它通过将泛素分子连接到目标蛋白上来改变其结构和功能。
泛素分子是一个小分子，由76个氨基酸组成，它可以与细胞内的多种蛋白质发生共价键连接，从而改变这些蛋白质的性质和作用。
在细胞周期调控方面，泛素化修饰主要通过控制细胞周期蛋白复合体（cyclin-dependent kinase complex）的活性来调控细胞周期。
这些蛋白复合体是细胞周期不同阶段所特有的蛋白质复合体，它们负责驱动细胞周期的进行。
泛素化修饰可以控制细胞周期蛋白复合体的稳定性和活性，从而调节细胞周期的不同阶段。
例如，在S期和G2期之间，一个叫做Anaphase-promoting complex/cyclosome （APC/C）的泛素连接酶可以将S期和M期所特有的蛋白质分解，从而使得细胞周期进入G2期。
而在细胞周期结束时，另一个名为Skp1-Cullin1-F-box（SCF）复合体则可以控制分解与细胞周期有关的蛋白质，帮助细胞完成分裂。
除了控制细胞周期以外，泛素化修饰还与肿瘤的发生和发展密切相关。
肿瘤是一种由异常细胞生长和分裂导致的疾病，其中包括良性肿瘤和恶性肿瘤两种类型。
泛素化修饰可以调控多种与肿瘤发生相关的基因和蛋白质，从而影响肿瘤的生长、转移和耐药性等多个方面。
例如，一些研究发现，在许多肿瘤细胞中，泛素连接酶Mdm2被过度表达，从而促进肿瘤抗凋亡、良性肿瘤恶化等多种现象。
另外，一些肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene）如p53也与泛素化修饰有着密切的联系。
p53是一个非常重要的肿瘤抑制因子，它在细胞受到一定伤害或发生一定异常时会被激活，并活化下游的肿瘤抑制通路，抑制肿瘤的生长和扩散。
蛋白质翻译后修饰对肿瘤代谢途径的影响研究
蛋白质翻译后修饰对肿瘤代谢途径的影响研究肿瘤是一种异质性疾病，它的生长和转移需要大量的能量和生物物质支持，这就需要细胞代谢途径的调整和优化。
蛋白质在这个过程中发挥着至关重要的作用。
翻译后修饰是蛋白质功能性多样化的重要方式之一，针对这一特点进行的研究旨在揭示蛋白质修饰对肿瘤代谢途径的影响，以期找到新的治疗方法。
翻译后修饰是指在蛋白质翻译后通过翻译后修饰酶对特定氨基酸进行的修饰，其中常见的修饰方式包括磷酸化、甲基化、泛素化等。
由于修饰能够改变蛋白质的功能、稳定性和互作性，因此翻译后修饰在许多生物学过程中扮演着至关重要的角色。
在肿瘤发生和发展的过程中，肿瘤细胞的代谢途径常常处于改变的状态。
研究表明，翻译后修饰可以直接或间接地影响肿瘤代谢途径的调控和维持，从而影响肿瘤生长和转移。
以磷酸化为例，这是目前研究得最广泛、应用最广的一种翻译后修饰方式。
磷酸化可以使蛋白质发生构象变化，从而影响其稳定性和互作性。
研究表明，在肿瘤代谢途径中，许多调节因子会发生磷酸化修饰，从而调整酶的活性或参与代谢途径的信号转导。
比如，乳酸脱氢酶A (LDHA) 是三羟酸循环的关键酶之一，它通过催化乳酸转化为丙酮酸来参与代谢途径。
研究表明，LDHA 通过磷酸化修饰来调节其活性和定位，从而影响肿瘤细胞的代谢途径和生长。
甲基化是另一种常见的翻译后修饰方式，其主要作用是参与基因表达调节和信号转导。
过去的研究表明，许多肿瘤 suppressor 基因的启动子区域会发生甲基化修饰，导致基因表达下调，从而促进肿瘤发生和发展。
近年来的研究显示，甲基化在肿瘤代谢途径中也扮演着重要的角色。
比如，在肺癌细胞中，Glycolysis and tumors (GlyT1) 这一代谢酶会通过受体介导的甲基化修饰来协调肿瘤代谢途径和细胞增殖。
除了磷酸化和甲基化外，泛素化也是一种常见的翻译后修饰方式，其主要作用是调控蛋白的降解和去除。
泛素化可以通过选择性降解特定蛋白质来调整代谢途径中蛋白质的含量和激活状态。
肿瘤的蛋白质代谢异常研究
肿瘤的蛋白质代谢异常研究肿瘤是一种导致细胞增殖和分化异常的疾病，其发展和进展与细胞内蛋白质代谢异常密切相关。
本文将介绍肿瘤细胞蛋白质代谢异常的研究进展和相关机制，以期加深对肿瘤疾病的认识。
一、蛋白质代谢异常与肿瘤发展的关系蛋白质是细胞生命活动的重要组成部分，具有多种功能，如结构支持、酶催化、信号传导等。
正常细胞通过精准调控蛋白质的合成、修饰、降解等过程，维持其内部环境的稳态。
然而，在肿瘤细胞中，蛋白质代谢出现异常，从而导致癌症的发生和发展。
1.1 蛋白质合成异常肿瘤细胞的异常蛋白质合成主要表现为两个方面，一方面是合成速率的增加，另一方面是合成质量的下降。
在正常细胞中，蛋白质合成是通过转录和翻译过程实现的。
而在肿瘤细胞中，由于细胞增殖活跃，细胞周期的缩短，造成蛋白质合成速率的增加。
此外，肿瘤细胞还存在异常的转录和翻译调控机制，使得某些蛋白质的合成受到抑制或增强。
此外，肿瘤细胞合成的蛋白质质量也受到影响。
正常细胞通过质量控制系统检测异常蛋白质，并通过泛素化-蛋白酶降解系统将其降解。
然而，在肿瘤细胞中，质量控制系统常常失去功能或异常，导致异常蛋白质的积累，从而增加了肿瘤细胞的生存和增殖能力。
1.2 蛋白质修饰异常正常细胞通过蛋白质修饰机制调控蛋白质的功能和位置，包括磷酸化、乙酰化、泛素化等。
这些修饰过程对于维持细胞的正常功能至关重要。
在肿瘤细胞中，蛋白质修饰异常是肿瘤发展的重要驱动力之一。
磷酸化是蛋白质最常见的修饰方式之一，它对蛋白质的功能和活性具有重要影响。
肿瘤细胞中磷酸化修饰的异常主要表现为激酶活性的增强和底物谱的变化。
激酶活性的增强会导致信号传导通路的异常激活，从而促进肿瘤细胞的增殖和存活。
乙酰化是另一种常见的蛋白质修饰方式，其主要通过调节染色质结构和转录因子的活性来实现。
在肿瘤细胞中，乙酰化修饰异常主要表现为乙酰化酶的活性增强和乙酰化水平的改变。
这些异常会破坏染色质稳态，导致基因的过度表达或沉默，从而促进肿瘤细胞的生长和分化。
简述蛋白质的泛素化修饰在相应疾病发生发展中的作用和机制
简述蛋白质的泛素化修饰在相应疾病发生发展中的作用和机制蛋白质的泛素化修饰在相应疾病的发生和发展中起着重要作用。
泛素化修饰是一种通过共价结合泛素蛋白质给予靶标蛋白特定信号的过程。
这一修饰过程涉及泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶的协同作用。
泛素负责多种生物学过程的调控，如蛋白质降解、细胞周期调控、DNA修复、信号转导和基因表达调控等。
当泛素化修饰出现异常时，会导致许多疾病的发生和发展，包括肿瘤、神经退行性疾病、免疫系统疾病和心血管疾病等。
在肿瘤发生和发展中，泛素化修饰起到促进或抑制肿瘤的作用。
一方面，泛素化修饰可通过调控细胞周期蛋白、细胞凋亡相关的蛋白和转录因子等，抑制肿瘤细胞的增殖和转移。
另一方面，泛素化修饰也可促进肿瘤的发生，比如可以降解抑癌基因，使其失去抑制肿瘤细胞增殖和转移的功能。
在神经退行性疾病中，泛素化修饰的异常被认为是疾病发生和发展的重要原因。
比如帕金森病是由于大脑中多巴胺神经元的退化引起的，而这一退化与α-蛋白和乙酰胆碱酯酶的泛素降解异常有关。
此外，阿尔茨海默病和亨廷顿舞蹈病等神经退行性疾病也与泛素化修饰的异常有关。
免疫系统疾病中，泛素化修饰起到调控免疫应答的作用。
例如在T细胞激活过程中，泛素化修饰可以调控MAP激酶信号通路的活性，从而影响到T细胞的增殖和分化。
此外，泛素化修饰还可调控免疫细胞介导的炎症反应以及免疫细胞的存活和凋亡。
在心血管疾病中，泛素化修饰的异常可以导致心血管系统的功能和结构障碍。
例如，心肌肥厚在心衰和心肌病的发展中起到重要作用，而泛素化修饰和去泛素化修饰可调控心肌肥厚相关的信号途径，如NF-κB、JNK 和PI3K/Akt等信号通路。
总的来说，蛋白质的泛素化修饰在相应疾病的发生和发展中起到调控蛋白功能、降解异常蛋白、调节信号传导和细胞命运的作用。
对于理解疾病的发病机制和寻找新的治疗策略具有重要意义。
然而，关于泛素化修饰在疾病发生发展中的具体机制和调控网络仍需进一步研究，以期为相关疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
泛素介导的蛋白质降解通用课件
THANKS.
蛋白质组学分析
利用蛋白质组学技术，对细胞或组织中蛋白质进行大规模分析， 了解泛素化蛋白质的种类和丰度。
相互作用研究
通过免疫共沉淀等方法，研究泛素化蛋白与其他蛋白质的相互作用 ，了解其在细胞内的功能和降解机制。
磷酸化与去磷酸化研究
分析磷酸化与去磷酸化对蛋白质稳定性和泛素化降解的影响，探讨 其在信号转导和细胞周期调控中的作用。
亨廷顿蛋白的降解障碍是重要原因。
癌症
泛素-蛋白酶体系统在癌症发生、发展 中起重要作用，如对细胞周期、细胞 凋亡和DNA修复等关键过程的调节。
抑制泛素-蛋白酶体系统的活性或功能 是癌症治疗的一种策略，已有多种靶 向泛素-蛋白酶体系统的药物进入临床 试验阶段。
肿瘤细胞常通过泛素化修饰来调控关 键蛋白的稳定性，进而影响肿瘤细胞 的增殖、分化和转移。
展望与未来研究方
05
向
深入研究泛素介导的蛋白质降解的机制
泛素化蛋白底物识别机制
研究泛素化蛋白底物的特异性识别过程，以及泛素化修饰对蛋白底物稳定性和功能的影响 。
泛素化酶的调控机制
探讨泛素化酶的活性调节，以及其在不同生理条件下的变化规律，以深入理解泛素化过程 。
泛素-蛋白酶体系统的进化与比较研究
通过比较不同物种中泛素-蛋白酶体系统的结构和功能，揭示其进化规律和适应性。
其他疾病
心血管疾病
泛素-蛋白酶体系统参与心肌肥厚、动脉粥样硬化等心血管疾病的 发生和发展。
糖尿病
泛素-蛋白酶体系统对胰岛素信号通路的调节在糖尿病发病过程中 发挥重要作用。
感染性疾病
一些病毒和细菌利用泛素-蛋白酶体系统来调控宿主的免疫反应和细 胞凋亡过程，影响感染性疾病的发病和病程。
E3泛素连接酶CUL4A在肿瘤发生发展中的作用及机制
体。Ｃ Ｒ Ｌ ｓ 是 由多个 蛋 白组成 的复合体 ， 包括一个 Ｃ ｕ ｌ ｌ ｉ ｎ蛋 白 、 Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ ． ｉ ｆ ｎ ｇ ｅ ｒ蛋 白 、 底 物 识 别 亚 单 位
（ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｂ ｕ ｎ ｉ ｔ ， Ｓ Ｒ Ｓ） 以及 介导 Ｓ Ｒ Ｓ 结
构成 Ｅ ３复 合 ， 该 复 合 体 的三 维 晶体 结 构 表 明： Ｃ Ｕ Ｉ ＡＡ类似 于一 个支架 蛋 白 ， 它 的结构 由形成 Ｎ 端
合到复合体上的接头蛋 白（ ａ ｄ ａ ｐ ｔ ｏ ｒ ） 。Ｃ Ｒ Ｌ ｓ 参与调 节细胞周期调控、 基因转录、 信号传导以及胚胎发育
Ｎ Ｅ Ｄ Ｄ化能够提高 Ｃ Ｒ Ｌ ｓ 活性 ， 在将 Ｅ ２募集至连接 酶复 合体 的过 程 中起 关 键 作 用 。Ｃ Ｏ Ｐ ９信 号小 体 是
Ｎ Ｅ Ｄ Ｄ ８特 异 性 蛋 白酶 ， 能将 Ｎ Ｅ Ｄ Ｄ ８从 ｃ ｕ ｌ ｌ ｉ ｎ上 移 除 。Ｃ Ｏ Ｐ ９信号小 体 的去 Ｎ Ｅ Ｄ Ｄ化 则 能够 抑 制 Ｃ ｕ ｌ １ ． ｉ ｎ ｓ 的 功 能… 。研 究 表 明 Ｌ ２ ３ ， Ｃ Ｒ Ｌ ｓ成 员 之 一— —
够通过与 Ｄ Ｄ Ｂ １相 结合 而泛 素 化 多种 底 物， 介 导 其 降解。 目前， 已经 证 实在 多种肿 瘤 中均有 Ｃ Ｕ Ｌ ４ Ａ基 因的异常表达。本文将总结有关 Ｃ Ｕ Ｌ ４ Ａ在人类恶性肿瘤 中的相关作用及分子机制 ， 并 讨论将 其 作为 防治 肿瘤新 靶 点 的研 究进 展 ， 为进 一步开 展 Ｃ Ｕ Ｌ ４ Ａ在 肿瘤 发 生 中的研 究提 供参 考。
多数 。 Ｃ ｕ ｌ ｌ ｉ ｎ — Ｒ ｉ ｎ ｇ类 Ｅ ３连接 酶 （ Ｃ ｕ ｌ ｌ ｉ ｎ — Ｒ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｅ ３ 一
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李艳凤, 张强, 朱大海(中国医学科学院基础医学研究所中国协和医科大学基础医学院, 北京100005)摘要: 泛素介导的蛋白质降解途径是降解细胞内蛋白质的主要途径, 在维持细胞正常的蛋白质代谢中起着至关重要的作用。
泛素介导的蛋白质降解途径的异常与许多疾病特别是肿瘤的发生密切相关。
通过介绍泛素介导的蛋白质降解途径在细胞周期、DNA修复、细胞凋亡中的作用, 系统阐述了泛素介导的蛋白质降解途径与肿瘤发生的关系。
关键词: 基因表达调控; 泛素; 蛋白质降解; 细胞周期; DNA修复; 细胞凋亡; 肿瘤发生中图分类号: Q519 文献标识码: A 文章编号: 0253-9772(2006)12-1591-06The Ubiquitin-Proteasome Proteolytic Pathway and TumorigenesisLI Yan-FenG, ZHANG Qiang, ZHU Da-Hai(Department of Biochemistry and Molecular Biology, Institute of Basic Medical Sciences, Chinese Academy of MedicalSciences & Peking Union Medical College, Beijing 10005, China)Abstract: The ubiquitin-proteasome proteolytic pathway, a major pathway for protein degradation in cells, plays a critical role in the protein metabolism. So abnormality of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathway is closely related to many diseases, especially cancer. In this paper, we reviewed the study of the significant role of the ubiquitin-proteasome proteolytic pathways during the cell cycle, DNA repair and apoptosis, especially the relationship between these pathways and tumorigenesis.Key words: gene expression and regulation; ubiquitin; protein degradation; cell cycle; DNA repair; apoptosis; tumorigenesis蛋白质是执行生命活动的基本分子, 细胞中的蛋白质不断地处于合成、修饰与降解的代谢更新过程中。
保持细胞正常的蛋白质代谢对于生命的正常功能至关重要。
目前所知蛋白质的降解主要通过两种途径: 溶酶体降解途径和泛素介导的蛋白酶体降解途径。
溶酶体降解途径是一个非选择的蛋白质降解途径, 主要降解通过摄粒作用或胞饮作用进入细胞内的外源蛋白质; 而泛素介导的途径是一个受到严格的时空调控的特异性蛋白质降解途径, 被降解的蛋白通过E1(泛素激活酶, Ubiquitin-activating enzyme)、E2(泛素偶联酶, Ubiquitin-conjungating enzyme)和E3(泛素连接酶, Ubiquitin ligase)一系列的作用与多个泛素共价结合后被蛋白酶复合体(Proteasome)识别并降解。
泛素介导的蛋白质降解参与到细胞周期[1]、炎症反应[2]、细胞凋亡[3]、抗原提呈[4]等许多生命过程中。
因此, 泛素介导的蛋白质降解途径的异常与许多疾病, 如恶性肿瘤、肌肉萎缩等的发生密切相关。
本综述主要从细胞周期、DNA修复和细胞凋亡几个方面来介绍泛素介导的蛋白降解与肿瘤发生之间的关系。
细胞周期调控因子主要包括: 细胞周期蛋白(Cyclin)、周期蛋白依赖性激酶(Cyclin-dependent kinase, CDK)和CDK抑制蛋白(Cyclin-dependent kinase inhibitors, CKI)。
细胞周期的正常进行需要细胞周期蛋白和其他蛋白质的降解, 泛素介导的蛋白质降解在此过程中起着至关重要的作用。
根据泛素连接酶的不同, 参与细胞周期调控的泛素介导的蛋白质降解途径可分为两类: 依赖SCF(Skp1-Cullin-F-box protein)的泛素化途径和依赖APC (Anaphase- promoting complex)的泛素化途径。
1.1 依赖SCF的泛素化途径与细胞周期SCF主要包括5种组分: F-box蛋白、Skp1、Cullins、ROC1/Rbx1/Hrt1和Nedd8/Rub1。
其中F-box蛋白是一大类蛋白的统称, 其F-box结构域与Skp1结合, 其他区域具有对底物的识别作用[5]。
SCF复合物主要参与G1/S期调控因子的泛素化降解, 如Cyclin D、Cyclin E、p27Kip1等。
Cyclin D是细胞周期中G1/S期重要的调控因子, 它与CDK4/6结合, 使Rb蛋白发生磷酸化而失活, 释放出转录因子E2F, 转录因子进入细胞核内, 使促进G1/S期所需的调控基因表达。
细胞周期进入S期后, Cyclin D被磷酸化后由SCF泛素化途径降解。
Cyclin E在G1期到S期的早期与CDK2结合, 启动DNA的复制, 与Cyclin D一样, 细胞进入S期后被降解。
p27Kip1是调节Cyclin D/CDK4和Cyclin E/CDK2重要的CKI蛋白, 它在处于静止和G1期的细胞中大量存在, 而在处于增殖和S期的细胞中被依赖SCF的泛素化途径所降解(图1)。
1.2 依赖APC的泛素化途径与细胞周期APC介导的泛素化途径更加复杂。
它与姊妹染色单体分离、纺锤丝解聚、胞质分裂、细胞脱离有丝分裂和细胞重新进入G1期都有着密切的关系。
APC是一个20S的蛋白复合体, 包含10~12个亚基, 它定位于纺锤丝微管和中心粒上。
APC的作用底物都含有共同的由9个氨基酸组成的保守区称为“破坏框”(Destruction Box)。
APC的激活有两种蛋白参与, 分别为CDC20和Cdh1。
CDC20的表达受细胞周期的调控, 在G1期向S期过渡时开始合成, 到M期含量最高, M末期被降解, 因此在M期中期激活APC; 而Cdh1在G1期存在, 所以在G1期激活APC。
它们分别控制细胞周期M期中后期到M期末和M期末到G1期向S期的过渡。
APC可以监控微管是否与着丝点正确连接, 只有当所有的着丝点都与微管相连接, APC才能被激活, 启动M期中期向后期的过渡。
Cyclin A是在S期和G2期稳定存在的细胞周期蛋白。
细胞通过M期需要Cyclin A的降解, 若Cyclin A不被降解则会引起细胞周期停止在M期的中期。
Cyclin B在细胞周期G2的中晚期逐渐积累, 使得细胞进入M期。
如果Cyclin B的降解受到抑制, 将会使细胞周期停滞在M 期后期。
Cyclin A和Cyclin B都是由CDC20激活的依赖APC泛素化途径所降解的(图1)[5,6]。
图1 泛素连接酶SCF和APC对细胞周期进程的调节[5,6]Fig. 1 The function of SCF and APC in cell cycle[5,6]1.3 SCF和APC的异常与肿瘤发生细胞周期蛋白受到SCF和APC的严密调控。
SCF和APC一旦发生异常, 就会使细胞周期调控失常而发生肿瘤。
Skp2是一种F-box蛋白, 其与Cks1等蛋白形成的SCFSkp2复合体是介导p27等因子降解的泛素连接酶。
许多研究表明, Skp2是一个癌基因。
Skp2的高表达与肿瘤的恶性和浸润性以及多种肿瘤如乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、胃癌等的预后不良密切相关[7], 同时也有研究表明Cks1的高表达与乳腺癌等具有密切的关系[8]。
Shibahara等人的研究表明, 用乙酸苯酯(Phenylacetate, PA)处理前列腺肿瘤细胞后, Skp2表达水平降低, p27水平升高, 从而导致细胞增殖停滞, 表明Skp2可以作为其相关肿瘤治疗的药物靶点[9]。
另外一个SCF连接酶SCFFbw7, 负责降解多种癌蛋白, 如c-Myc、N-Myc、c-Jun, Cyclin E、Notch1/4等[7]。
而在卵巢癌细胞系和16%的子宫内膜腺癌中FBW7基因发生突变, 其中多数为FBW7的杂合缺失[10,11]。
关于APC在肿瘤中的研究表明, APC的两个亚单位APC6/CDC16和APC8/CDC23常常在人结肠癌中发生突变而失活[12], 恶性和预后不良的乳腺癌中常见APC7失活[13]。
G1期APC/CCdh1的失活导致其底物Skp2和Cks1的累积, 从而促进细胞过早的进入S期, 而APC 的失活也会导致Cyclin A、Aurora-A和Securin的累积从而导致染色体的不正常分离。
此外, APC的失活也可能是由于Emi1的过表达造成的, 许多肿瘤中Emi1的RNA和蛋白质水平都是很高的, 如乳腺癌, 肺癌, 结肠癌, 卵巢癌等[14]。
2 泛素介导蛋白质降解与DNA修复2.1 p53泛素化调节在DNA修复中的作用p53自1979年被发现以来一直都是科学研究的热点之一, p53是“基因组的守护者”。
当DNA 受到损伤或发生不正常的细胞增殖时p53就会被激活, 使细胞周期停止或使细胞发生凋亡。
p53作为转录因子可以诱导细胞周期抑制因子和促凋亡基因的表达, 如p21、Apaf1、p53AIP1和Bcl-2家族成员。
2.1.1 泛素介导的蛋白质降解与p53蛋白水平的调节p53作为一个潜在的细胞周期抑制因子和细胞凋亡的诱导因子, 其表达水平和活性受到严格的控制。
早期的研究表明p53的半衰期只有30分钟。
Maki等人用蛋白酶体抑制物MG-132处理细胞发现p53蛋白的水平升高[15], 由此可知细胞中p53蛋白水平的调节主要是通过泛素介导的蛋白质降解途径来实现的。
早期的研究发现降解p53的E3连接酶有E6-AP和Mdm2。
E6-AP只是在感染人乳头瘤病毒的细胞中调节p53的水平, 不占主要地位; Mdm2则是正常细胞中调节p53蛋白质水平的主要因素。
Mdm2可以募集转录抑制因子CtBP2与p53的转录激活区结合并抑制其转录[16], Mdm2自身作为一个E3连接酶可以促进p53的泛素化降解17]。