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一種新的蛋白質(zhì)部分降解機制
發(fā)布時間： 2013-06-20 點擊次數(shù)： 1808次學(xué)術(shù)期刊Developmental Cell 6月6日在線發(fā)表了上海生科院生化與細胞所趙允研究組、張雷研究組關(guān)于Ter94復(fù)合物選擇K11連接形式泛素化修飾的Ci蛋白被蛋白酶體部分降解的研究成果。該工作與加拿大多倫多大學(xué)Chi-chung Hui教授合作完成。
蛋白質(zhì)的泛素化降解作為一個重要的調(diào)控機制參與了細胞內(nèi)的多種生命活動。在這個過程中，蛋白質(zhì)本身會被加上一種叫做泛素（ubiquitin）的小分子修飾，形成泛素鏈，從而作為標簽被蛋白酶體（proteasome）識別降解。
除了蛋白質(zhì)的*降解，人們發(fā)現(xiàn)有部分蛋白會通過泛素化-蛋白酶體系統(tǒng)發(fā)生部分降解，生成一種具有生物學(xué)功能的截短形式的蛋白質(zhì)片段。其中zui典型的例子是Ci/Gli家族的一類蛋白質(zhì)，它們作為一種直接結(jié)合DNA的轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)了與癌癥密切相關(guān)的Hedgehog信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性。全長的Ci/Gli蛋白能激活Hedgehog通路，而截短的Ci/Gli蛋白則發(fā)揮相反的抑制功能。近年來，人們對于Ci/Gli蛋白的部分降解進行了大量的研究，但對于蛋白酶體選擇實現(xiàn)部分降解的分子機制仍不清楚。
博士研究生張召在趙允、張雷研究員的指導(dǎo)下，利用果蠅這種模式生物對Ci/Gli蛋白的部分降解機制進行了系統(tǒng)的研究。研究發(fā)現(xiàn)，雖然已有報道Ci蛋白會被Cul1-Slimb和Cul3-Hib兩種不同的E3泛素連接酶（E3 ligase）識別，但形成的泛素鏈是不同的。Cul1-Slimb能在Ci蛋白上特異地形成一種K11連接形式的泛素鏈，這與傳統(tǒng)的K48連接形式泛素鏈介導(dǎo)的降解是不同的。進一步的研究發(fā)現(xiàn)，Ter94/p97蛋白復(fù)合物作為一種ATP水解酶（ATPase）也特異性參與了Ci蛋白的部分降解。Ter94/p97蛋白復(fù)合物能識別K11連接形式的泛素鏈，將K11泛素化的Ci選擇投遞至蛋白酶體，發(fā)生部分降解。
該發(fā)現(xiàn)揭示了Ter94/p97和K11連接形式的泛素鏈在蛋白質(zhì)部分降解過程中發(fā)揮了重要的作用，也為Gli異常激活所導(dǎo)致的癌癥治療提供了潛在的藥物靶點。
該項研究工作得到了國家科技部、國家自然科學(xué)基金委以及中國科學(xué)院的經(jīng)費支持。
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