泛素化是一种重要的蛋白质翻译后修饰(PTM),在控制底物降解过程中起着至关重要的作用,进而介导各种蛋白质的“数量”和“质量”,确保细胞稳态并保证生命活动。泛素化的调控是多方面的,不仅在转录和翻译后水平(磷酸化、乙酰化、甲基化等)起作用,而且在蛋白质水平(激活剂或抑制剂)起作用。当调控机制异常时,改变的生物学过程可能随后诱发严重的人类疾病,特别是各种类型的癌症。在肿瘤发生中,改变的生物学过程涉及肿瘤代谢、免疫肿瘤微环境(TME)、癌症干细胞(CSC)干性等。在肿瘤代谢方面,一些关键蛋白如RagA、mTOR、PTEN、AKT、c-Myc和P53的泛素化显著调节mTORC1、AMPK和PTEN-AKT信号通路的活性。此外,TLR、RLR和STING依赖性信号通路的泛素化也调节TME。此外,核心干细胞调节三联体(Nanog、Oct4和Sox2)以及Wnt和Hippo-YAP信号通路成员的泛素化参与维持CSC的干性。基于改变的组分,包括蛋白酶体、E3连接酶、E1、E2和去泛素化酶(DUB),许多分子靶向药物已被开发用于对抗癌症。其中,针对蛋白酶体的小分子抑制剂如硼替佐米、卡菲佐米、奥普佐米和伊沙佐米等均取得了显著的成功。此外,针对E1酶的MLN7243和MLN4924,针对E2酶的Leucettamol A和CC0651,针对E3酶的nutlin和MI‐219,以及针对DUB活性的化合物G5和F6也在临床前癌症治疗中展现出潜力。本综述总结了泛素化底物的最新进展及其在肿瘤代谢调控、TME调控和CSC干性维持方面的特殊功能,并综述了癌症的潜在治疗靶点以及靶向药物的治疗效果。
结果:在 54.1% (158/292) 的乳腺癌组织样本中检测到 Cbl-b 表达。Cbl-b 表达与 DFS 相关(p = 0.033),但与本研究中已知的临床病理因素无显著相关性。对数秩分析表明,Cbl-b 表达与更好的 OS(p = 0.013)和 DFS(p = 0.016)相关。多变量分析表明,Cbl-b 表达是乳腺癌的独立预后因素。我们构建的用于预测 OS 的列线图结合了 Cbl-b 表达、年龄、肿瘤大小、淋巴结转移和组织学分级。除肿瘤大小外,所有上述因素和诊断日期都用于构建 DFS 列线图。列线图的 C 指数分别为 0.735 和 0.678。我们的新临床模型在预测 OS 方面优于 TNM 分期。
摘要:基于质谱的有限蛋白水解化学蛋白质组学方法已成为识别和分析小分子 (SM) 与其蛋白质靶标之间相互作用的有力工具。Gracilioether A (GeA) 是一种从海绵中分离出来的聚酮化合物,我们旨在利用这种策略追踪其相互作用组。DARTS(药物亲和力响应靶标稳定性)和 t-LiP-MS(靶向有限蛋白水解质谱)代表了本研究中使用的主要技术。DARTS 应用于 HeLa 细胞裂解物以识别 GeA 靶蛋白,并使用 t-LiP-MS 研究蛋白质与 GeA 结合的区域。通过使用表面等离子体共振 (SPR) 的结合研究和计算机分子对接实验,结果得到了补充。泛素羧基末端水解酶 5 (USP5) 被确定为 GeA 的一个有希望的靶点,并解释了 USP5-GeA 复合物的相互作用特征。USP5 是一种参与蛋白质代谢途径的酶,通过将降解蛋白质上的多泛素链分解为泛素单体。这种活性与不同的细胞功能有关,包括染色质结构和受体的维持、异常蛋白质的降解和致癌进展。在此基础上,这些结构信息为后续研究开辟了道路,重点是确定 Gracilioether A 的生物学潜力以及基于新结构骨架合理开发新型 USP5 抑制剂。
最初在杆状病毒中发现的凋亡蛋白(IAP)的抑制剂存在于从病毒到酵母再到人类的生物体中[1]。的特征是存在一到三个串联杆状病毒IAP重复序列(bir; a of。80 amino acid zinc finger motif ), there are currently eight human IAPs: neuronal apoptosis inhibitory protein (‘NAIP'), cellular IAP1, cellular IAP2, X-linked IAP (XIAP), melanoma-associated–IAP (‘ML- IAP'), IAP-like protein-2 (‘ILP-2'), survivin and BRUCE (BIR重复含泛素 - 偶联酶)(在[2]中进行了综述)。顾名思义,家庭的创始成员可以预防昆虫和哺乳动物细胞中的凋亡刺激[3,4]。在多种细胞过程中提出了进一步的IAP作用,包括对细胞分裂的控制[5],以及许多不同的信号级联反应,例如转化生长因子β激活,C-JUN N末端激酶调节和核因子κB激活已提出涉及XIAP [6-8]。尽管有上述可能性,但最容易证明的XIAP功能是直接的caspase抑制剂。在人IAP中,XIAP是胱天蛋白酶和凋亡中最有效的抑制剂。例如,几个组显示了人XIAP直接抑制胱天蛋白酶3、7和9(在[2,9]中进行了综述)。XIAP包含三个串联BIR结构域,其次是C端环(非常有趣的新基因)域。XIAP的解剖尚未揭示第一个BIR结构域的功能(BIR1)。然而,具有N端连接器的第二个BIR结构域(BIR2)是必要的,并且足以抑制密切相关的executioner caspase 3和7 [4,10,11],而第三个BIR域(BIR3)负责抑制启动器caspase 9 [10,12]。
在某些情况下,突变致癌基因的小分子抑制剂的鉴定导致了显著的肿瘤反应。尽管取得了这些成功,但许多癌症并不含有可用药的致癌基因突变,单一药物疗法很少导致肿瘤完全消退。为了系统地鉴定出其表达对于癌细胞系亚群的增殖和/或存活必不可少的基因,我们和其他人开发了基因组规模的方法,在数百种癌细胞系中进行功能丧失[RNA干扰(RNAi)和CRISPR-Cas9]筛选,以鉴定出特定环境下的必需基因(1-7)。这些努力已鉴定出WRN是微卫星不稳定癌症中的合成致死靶点,PRMT5是MTAP缺失肿瘤中的必需基因,以及透明细胞卵巢癌中的选择性EGLN1依赖性(8-12)。这些研究大多侧重于鉴定特定环境下细胞适应性所需的单个基因。然而,其他研究已经利用这些癌细胞系的基因依赖性模式来揭示基因
1 英国利兹大学生物科学学院分子与细胞生物学学院 Astbury 结构分子生物学中心,2 美国宾夕法尼亚州费城 Wistar 研究所 Wistar 癌症分子筛选中心,3 美国宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院 Basser BRCA 中心宾夕法尼亚基因组完整性中心癌症生物学系,4 英国利兹大学医学与健康学院利兹风湿病和肌肉骨骼医学研究所,5 英国利兹 Chapel Allerton 医院 NHS 信托利兹教学医院 NIHR 利兹生物医学研究中心,6 加拿大安大略省多伦多安大略癌症研究所药物研发计划,7 加拿大安大略省多伦多大学 Leslie Dan 药学院,8 佩鲁贾大学农业、食品与环境科学系,意大利佩鲁贾,9 加拿大安大略省多伦多大学药理学和毒理学系,10 加拿大安大略省多伦多西奈医疗系统 Lunenfeld-Tanenbaum 研究所系统生物学中心,11 加拿大安大略省多伦多大学分子遗传学系,12 加拿大安大略省多伦多大学生物化学系 * 通信地址:
突触核酸是神经退行性疾病,其特征在于含有lewy体的α-突触核蛋白的积累。泛素化是一种关键的翻译后修饰,已被公认为是α-突触核蛋白的细胞动力学的关键调节剂,影响其降解,聚集和相关的神经毒性。本综述对当前对α-突触核蛋白泛素化的理解及其在突触核苷的发病机理中的作用,特别是在帕金森氏病的背景下。我们探索了负责α-突触核蛋白泛素化的分子机制,重点是主要通过内体溶酶体途径发生的E3连接酶和去渗透过程中涉及的降解过程中的作用。审查进一步讨论了这些机制的失调如何有助于α-核蛋白聚集和LB形成,并为将来研究α-突触核蛋白泛素化的作用提供了建议。理解这些过程可能会阐明潜在的治疗途径,这些途径可以调节α-突触核蛋白泛素化,以减轻其在突触核酸病变中的病理影响。
摘要:心脏发育是一个时空调节的过程,从胚胎阶段延伸到产后阶段。这种高度精心策划的过程的破坏会导致先天性心脏病或使心脏疾病或心脏衰竭使心脏易受。因此,对控制心脏发育的分子机制有深入的了解,对开发各种心脏疾病的创新疗法具有很大的希望。尽管已经取得了心脏发育的新型转录和表观遗传调节剂的重大进展,但探索影响这一过程的翻译后机制却滞后。culling环E3泛素连接酶(CRLS)是最大的泛素连接酶家族,控制约20%的细胞内蛋白的泛素化和降解。新兴证据发现了CRL在调节广泛的细胞,生理和病理过程中的关键作用。在这篇综述中,我们总结了有关CRL对心脏形态发生和成熟的多功能调节的最新发现,并呈现未来的观点,以促进我们对CRLS如何管理心脏发育过程的全面理解。
摘要35蛋白质泛素化的精确控制对于大脑发育至关重要,因此,泛素信号网络的破坏36可能导致神经系统疾病。37个去泛素酶USP7的突变导致HAO-Fountain综合征(HAFOUS),其特征是38个发育延迟,智力残疾,自闭症和侵略性行为。在这里,我们报告了39个小鼠前脑中兴奋性神经元中USP7的条件缺失触发了40种表型,包括感觉运动缺陷,学习和记忆力障碍以及侵略性的41个行为,类似于Hafous的临床特征。USP7缺失诱导神经元细胞凋亡的42依赖性肿瘤抑制剂p53。然而,尽管损失了p53,但43个USP7条件小鼠的大多数行为异常仍然存在。引人注目的是,大脑中的USP7缺失44突触蛋白质组和树突状脊柱形态发生独立于p53。综合45蛋白质组学分析表明,神经元USP7相互作用富含与神经发育疾病有关的蛋白质46,并专门鉴定了RNA剪接因子47 PPIL4作为USP7的新型神经元底物。皮质神经元中PPIL4的敲低会损害48个树突状棘的形态发生,表现USP7损失对树突状棘的影响。49这些发现揭示了一种新型的USP7-PPIL4泛素信号传导链接,该联系调节发育中的大脑中的神经元50连通性,这对我们对Hafous和其他神经发育障碍的发病机理51的理解产生了影响。52 53关键字54泛素,去泛素酶,USP7,HAO-Fountain综合征,p53,脑发育,55谷氨酸能神经元,突触,TMT蛋白质组学,PPIL4 56 56 57 58 59 59
蛋白质泛素化在蛋白质稳态中起关键作用。泛素化可能调节蛋白质的稳定性,活性,蛋白质 - 蛋白质相互作用和定位。泛素化受到两组对抗酶,E3泛素连接酶和去泛素酶的调节。始终如一地,去泛素酶与所有生物过程有关。OTUB1,一种OTU家庭去泛素酶,是发育,癌症,DNA损伤反应和免疫反应的关键调节剂。OTUB1通过至少两种不同的机制拮抗广泛的蛋白质的泛素化。除了直接去泛素化外,OTUB1还可以通过从某些泛素 - 偶联酶(E2)中抑制泛素转移来抑制泛素化。在这篇综述中,我们从蛋白质泛素化和去泛素化的一般背景开始。接下来,我们介绍OTUB1的基本特征,然后详细介绍OTUB1的更新生物学功能。之后,我们讨论了OTUB1功能的多功能性和特定性的潜在机制。最后,我们讨论了OTUB1可能是癌症的潜在治疗靶点的观点。