泛素化蛋白修饰课件.ppt

泛素化蛋白修饰 Protein Modification by Ubiquitination 北京协和医学院研究生课程：细胞信息与调控 2010年10月13日;The Central Dogma （Revised);E1; 泛素化(ubiquitination)即蛋白质被泛素(ubiquitin，由76个氨基酸组成的多肽）共价修饰的过程，在几乎所有的真核细胞活动中起着关键作用。泛素 –蛋白酶体(proteasome)通路则是真核细胞内最主要的蛋白质降解途径。泛素化调控的细胞活动至少包括: 细胞周期（Cell cycle progression） 细胞凋亡（Apoptosis） 转录调控（Transcriptional regulation） DNA修复（DNA repair） 免疫应答（Immune response） 蛋白质降解及质量控制（Protein  degradation and quality control );The Nobel Prize in Chemistry 2004 for the discovery of ubiquitin-mediated proteolysis ;近年与泛素－蛋白酶体相关的PubMed论文数在持续增长;本专题内容;中国协和医科大学出版社， 2008年 ;蛋白质泛素化研究简史;Figure 8-34 Ubiquitin (泛素）;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）。E1活化位点的半胱氨酸硫醇激活泛素腺嘌呤核苷酸中间产物上的羧基，形成一个泛素硫酯键。 E2激活的重要条件是位于UBC结构域的一个保守半胱氨酸催化位点与泛素羧基端形成一个硫酯键。 E3催化被E2活化的泛素C-端甘氨酸与底物或下一个泛素的赖氨酸间形成泛素异肽键 (Isopeptide bond)。 ;; a. RING finger domain（SCF复合体，APC， MDM2， Parkin, 和c-Cb1） b. U-box domain（CHIP) c. HECT domain（能与底物形成硫酯键) d. N-End Rule ;E3泛素连接酶以单体和复合体两种形式存在;Amerik and Hochstrasser, 2004;泛素-C-末端水解酶 ，通常参与蛋白降解后泛素分子的再利用及对多聚泛素链的修饰，也参与由泛素前体产生泛素单体的过程（如UCH37、UCH-L1)。 泛素特异性蛋白酶 ，参与去除蛋白质上的多聚泛素链，也可从短泛素链的末端去掉单个泛素（如USP8)。 去泛素化酶属半胱氨酸蛋白酶，目前已发现90多种。;泛素化途径的异常与人类重大疾病;泛素连接酶Parkin的失活与帕金森氏症（AR-JP);Current Opinion in Neurobiology 2004, 14:384–389 ; UCH-L1为一去泛素化酶，它在??金森氏症病人中的突变可能导致其酶活性的丧失，减少了泛素自由单体的供应及底物蛋白的降解，进而导致黑质病变。;————————————————————————————————————————— 失调蛋白 底物 修饰 肿瘤类别 ———————————————————————————————————————— SKP2 ? p27 (KIP) Polyubiquitylation Malignant melanoma MDM2 ? p53 Polyubiquitylation Non-small-cell lung cancer, soft-tissue carcinoma, colorectal cancer HAUSP? p53, MDM2 De-ubiquitylation Non-small-cell lung cancer lymphoma APC ? Cyclin B, Polyubiquitylation Colorectal cancer securin FANCL ? FANCD2 Monoubiquitylation Fanconi anaemia-related cancers CYLD ?