去泛素化酶
泛素链的形成机理
泛素链的形成机理泛素链是一种重要的蛋白质修饰过程，它在细胞内发挥着重要的生物学功能。
泛素链的形成涉及到一系列复杂的反应，主要包括泛素活化、泛素链接和去泛素化等过程。
下面将详细介绍这些过程。
一、泛素活化泛素活化是泛素链形成的第一步。
在这个过程中，泛素被激活并转化为活化的泛素形式，即泛素腺苷酸。
这个过程由泛素活化酶（E1）催化。
首先，E1通过其酶活性位点上的腺苷酸转移酶活性，将ATP的腺苷酸部分转移到泛素的羧基端，从而生成泛素腺苷酸。
这个反应需要消耗能量，即1个ATP 分子被水解，生成1个AMP和1个磷酸基团。
二、泛素链接泛素链接是泛素链形成的第二步。
在这个过程中，活化的泛素（泛素腺苷酸）被转移到目标蛋白质上。
这个过程由泛素链接酶（E2）和靶蛋白共同完成。
首先，E2通过其酶活性位点上的携带基团，将泛素腺苷酸转移到靶蛋白上。
这个反应需要靶蛋白具有一个或多个半胱氨酸残基，因为泛素只能与半胱氨酸残基进行共价结合。
一旦泛素被成功地连接到靶蛋白上，这个靶蛋白就可以被标记为降解的目标。
三、去泛素化去泛素化是泛素链形成的最后一步。
在这个过程中，已经被标记为降解的目标蛋白质被去泛素化酶（DUB）去泛素化，从而取消降解标记。
这个过程对于保持细胞内蛋白质稳态非常重要，因为如果所有的标记都被降解，那么细胞内就会发生蛋白质的过度降解，这可能会导致细胞死亡或其他严重的细胞毒性效应。
目前已经发现多种DUB酶，它们在去泛素化过程中发挥着重要作用。
四、多聚泛素链的形成在多聚泛素链的形成过程中，单泛素链的末端可以再次与另一个泛素分子结合，形成一个更长的多聚泛素链。
多聚泛素链的形成是由特定的泛素连接酶催化的，这些连接酶能够识别已经存在的单泛素链并将其连接到新的泛素分子上。
多聚泛素链的形成可以增强蛋白质的降解信号，因为它可以提供一个平台，吸引更多的降解酶到达目标蛋白质并将其降解。
五、细胞质中的泛素化系统与蛋白酶体系统的偶联在细胞质中，去泛素化酶和蛋白酶体是两个关键的组成部分，它们共同偶联了泛素化系统和蛋白酶体系统。
去泛素化酶ABRO1_对李斯特菌感染单核巨噬细胞IL-1β释放的影响及其机制
去泛素化酶ABRO1对李斯特菌感染单核巨噬细胞IL -1β释放的影响及其机制王琳1，穆红1，申艳娜21 天津市第一中心医院检验科，天津300192；2 天津医科大学医学检验学院摘要：目的 观察去泛素化酶Abraxas 兄弟蛋白（ABRO1）对李斯特菌（LM ）感染的小鼠单核巨噬细胞J774A.1白细胞介素（IL ）-1β释放的影响，并探讨相关机制。
方法 培养J774A.1细胞，分别感染有李斯特菌溶血素O （LLO ）的野生型LM 菌株（野生型组）、敲除LLO 的hly 基因缺失（Δhly ）LM 菌株（基因缺失组）及Δhly 株回补hly 基因的LM 菌株（回补株组），采用Western blotting 法检测ABRO1蛋白，ELISA 法检测细胞培养液上清中的IL -1β。
将J774A.1细胞分为NI 组（未感染LM 菌株）、WT 组（感染WT LM 菌株）与Δhly 组（感染Δhly LM 菌株），各组分别转染NC siRNA 、ABRO1 siRNA ，采用ELISA 法检测细胞培养液上清中的IL -1β，采用Western blotting 法检测炎症小体相关分子Caspase -1、p20（Caspase -1活化形式）、IL -1β、p17。
结果 随着感染时间延长，野生型组、回补株组ABRO1表达、IL -1β水平逐渐增高，在感染120 min 达到最高、均高于基因缺失组（P 均<0.05）；基因缺失组不同时点ABRO1表达、IL -1β水平无明显变化。
WT 组转染ABRO1 siRNA 的细胞培养液上清中IL -1β水平及p20、p17表达低于转染NC siRNA 的细胞（P 均<0.05）；WT 组转染NC siRNA 的细胞培养液上清中IL -1β水平及p20、p17表达高于NI 组（P 均<0.05）；Δhly 组转染NC siRNA 的细胞培养液上清中IL -1β水平及p20、p17表达低于WT 组（P 均<0.05）。
一个新的蛋白质去泛素化酶的鉴定以及功能
05
总结与展望
研究结论
01
鉴定了一个新的蛋白质去泛素 化酶，并对其进行了初步的功 能研究。
02
发现该酶具有去泛素化活性， 能够恢复某些被泛素化的蛋白 质的功能。
03
揭示了该酶在细胞生长、凋亡 及肿瘤发生等生物学过程中的 作用。
研究不足与展望
仍需进一步研究该酶的具体作用机制和 调节方式。
需要明确该酶在人体中的生理和病理作用， 以及其在疾病诊断和治疗中的潜在应用价值 。
03
生物样本收集
收集肿瘤组织及其对应的 正常组织，用于后续实验 。
试剂与仪器
准备相关试剂和仪器，如 抗体、酶标仪等。
实验操作
进行蛋白质提取、免疫印 迹等实验操作。
实验结果与分析
蛋白质表达差异
01
比较肿瘤组织和正常组织中蛋白质的表达情况，发现某些蛋白
质在肿瘤组织中的表达水平有明显变化。
目标蛋白质筛选
研究目的和方法
• 本研究的目的在于鉴定一个新的蛋白质去泛素化酶，并对其 功能进行深入探究。首先，我们将通过生物信息学方法预测 和筛选可能的去泛素化酶；接着，我们将通过实验验证预测 结果，并进一步分析其底物特异性、活性调节机制以及在细 胞中的功能等。
02
蛋白质去泛素化酶的鉴定
实验材料与方法
01
02
03
蛋白质去泛素化酶的功能 研究
实验材料与方法
实验材料
选择本实验室已建立的蛋白质去泛素化酶基因敲除细胞系作 为研究对象，采用已有的蛋白质印迹、免疫共沉淀等方法进 行实验。
实验方法
通过基因敲除技术，构建蛋白质去泛素化酶基因敲除细胞系 ；采用蛋白质印迹法检测敲除前后的蛋白质去泛素化酶表达 情况；采用免疫共沉淀法检测敲除前后的蛋白质去泛素化酶 与目标蛋白的相互作用情况。
去泛素化酶 U SP28 结构、功能及靶向抑制剂的研究进展
去泛素化酶 U SP28 结构、功能及靶向抑制剂的研究进展何赵春1，周丽徽1，梅子青2*，王丰1*（1北京理工大学生命学院，分子医学与生物诊疗工业和信息化部重点实验室，北京 100081; 2 中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081）Abstract: Ubiquitin specific protease 28 (USP28), a member of the USP family, plays a pivotal physiological role in cell cycle, apoptosis, DNA damage repair and other life activities in eukaryotic cells. USP28 is overexpressed in a variety of tumors and is a newly discovered potential drug target for cancer therapy in recent years. Some selective inhibitors of USP28 have shown potential for targeted cancer therapy. In this manuscript, we reviewed the structure, function, inhibitor development of USP28 and its relationship with the major malignant disease.Key words: Deubiquitinating Enzymes,USP28,Structure and Function,Selective inhibitor,Tumor,Target TherapyResearch Advance on Structure, Function and Targeting Inhibitor ofDeubiquitination Enzyme USP28HE Zhaochun 1，ZHOU Lihui 1, MEI Ziqing 2*, WANG Feng 1*(1. School of Life Science, Beijing Institute of Technology, Key Laboratory of Molecular Medicine and Bio-diagnosis, Ministry of Industry and Information Technology, Beijing 100081, China2. Biotechnology Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)摘要：泛素特异性蛋白酶 28（USP28）是去泛素化酶 USP 家族成员，在真核细胞的细胞周期、细胞凋亡和DNA 损伤修复等生命活动中扮演了重要的生理角色。
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。
去泛素化酶Rpn11在套细胞淋巴瘤中的表达及其临床病理意义
去泛素化酶Rpn11在套细胞淋巴瘤中的表达及其临床病理意义摘要：目的：探讨去泛素化酶Rpn11蛋白在套细胞淋巴瘤（MCL）中的表达及其临床病理意义。
方法：收集20例初治MCL的标本及资料，以10例反应性增生淋巴组织标本为对照，免疫组化检测组织中Rpn11蛋白的定位及表达，分析Rpn11表达与患者的临床病理指标的关系。
结果：Rpn11蛋白定位于细胞核和细胞浆。
MCL病理组织中Rpn11蛋白表达阳性率85%，高于?φ兆橹?40%（P=0.03）。
套细胞淋巴瘤组织中Rpn11蛋白表达的阳性率与患者的Ann Arbor分期、血清白蛋白水平、Ki-67指数均相关（P0.05）。
结论：Rpn11蛋白在MCL病理组织中的表达较对照组织为高，Rpn11可能是MCL预后较差的指标。
关键词：套细胞淋巴瘤；Rpn11；去泛素化；免疫组化中图分类号：R733.4 文献标志码：A 文章编号：1008-2409（2016）05-0001-05套细胞淋巴瘤（Mantle cell lymphoma，MCL）属于非霍奇金淋巴瘤中成熟B细胞肿瘤的一种，以t（11；14）（q13；q32）和Cyclin D1过度表达为其分子遗传学特征，2008年WHO将MCL定为“高度侵袭性”，80%～90%患者确诊时为Ann ArborⅢ、Ⅳ期，中位生存时间3～5年。
作为一种侵袭性高、早期发现困难的淋巴瘤，MCL发生的病理机制及疾病进展的分子基础仍不明确。
泛素-蛋白酶体途径是真核生物细胞内蛋白选择性降解的重要途径。
泛素-蛋白酶体系通过参与癌性转化、肿瘤进展、免疫逃逸及肿瘤耐药等诸多代谢过程，影响肿瘤的发生发展。
临床研究表明MCL是所有非霍奇金淋巴瘤中对蛋白酶体抑制剂最敏感的-类淋巴瘤，提示泛素-蛋白酶体系统在套细胞淋巴瘤的发生发展中存在功能紊乱。
泛素-蛋白酶体系统中去泛素化酶可以避免错误修饰的蛋白进入泛素化降解途径。
去泛素化酶Rpn11（Regulatory particle non-ATPase 11）是蛋白酶体19s调节亚基盖子的组成部分，Rpn11亚基作为蛋白酶体中最保守的非ATP酶，其在蛋白酶体去泛素化过程中发挥多效性作用，但目前国内外尚未见关于Rpn11在MCL中作用的研究报道。
去泛素化酶otub1抑制c-maf多聚泛素化的机制和功能研究
(7) OTUB1 was packed into lentivirus that were used to infect MM cells to examine the effects of OTUB1 on endogenous c-Maf as well as the viability of MM cells.Results(1) The AP-MS identified individual proteins interacting with c-Maf from the c-Maf co-immunoprecipitated complex, of which OTUB1 was singled out. OTUB1 is a deubiquitinase and 6 unique OTUB1 peptides were identified and the coverage was up to 26%，which suggested that OTUB1 might interact with c-Maf.(2) HEK293T cells were co-transfected with OTUB1 and c-Maf plasmids and Western blot found that OTUB1 interacted with c-Maf. More importantly, OTUB1 lentivirus infection into MM cells showed that OTUB1 interacted with endogenous c-Maf. Moreover, HEK293T cells were co-transfected with c-Maf and OTUB1 for 24 hrs followed by confocal microscope analysis and it showed that OTUB1 and c-Maf was co-localized in the nuclei.(3) OTUB1 decreased the polyubiquitination level of c-Maf in both HEK293T cells and MM cells. When OTUB1 was knocked down by shRNA, c-Maf ubiquitination level could be partly recovered. Notably, although MafA and MafB belong to the Maf family with c-Maf, OTUB1 decreased the ubiquitination level of MafA but had no effect on MafB.(4) HEK293T cells were co-transfected with OTUB1 and c-Maf plasmids for 24 hrs, followed by WB and it showed that OTUB1 upregulated c-Maf protein. Moreover, when MM cell line RPMI-8226 was infected with lentiviral OTUB1, c-Maf in RPMI-8226 cells were also increased. When cells were treated with CHX, an inhibitor of protein synthesis de novo, OTUB1 markedly delayed c-Maf degradation. These results showed that OTUB1 stabilized c-Maf via the deubiquitination manner.(5) The K to R mutant c-Maf plasmids were co-transfected with OTUB1, respectively, for 24 hrs, the Western blot assays showed that OTUB1 increased the K85R, K283R and K347R c-Maf proteins. When several potent amino acid residues in OTUB1 were mutated followed in co-transfected with c-Maf and Western blot assays. The results showed that K71 was essential for OTUB1 to prevent c-Maf ubiquitination.(6) The luciferase assay showed that OTUB1 upregulated transcriptional activity of c-Maf and MafA in association with the stability of c-Maf and MafA.(7) When MM cell lines were infected with shOTUB1, c-Maf was decreased. In contrast, when cells were infected with OTUB1 lentivirus, c-Maf was stabilized. More importantly, OTUB1 promoted MM cell proliferation.ConclusionsThe AP/MS and subsequent ubiquitination and protein stability analyses revealed that OTUB1 binds to c-Maf and inhibits the polyubiquitination of c-Maf. OTUB1 stabilizes c-Maf and upregulates its transcriptional activity. Specifically OTUB1 precludes the ubiquitination at K85, K283 and K347 of c-Maf. Moreover, K71 is essential for OTUB1 deubiquitinating activity. OTUB1 increases the endogenous c-Maf level and increases MM cell proliferation. The study collectively suggests that OTUB1 modulates c-Maf stability and activity. Targeting at OTUB1 could be a novel strategy for MM treatment.Key words: c-Maf; ubiquitination; OTUB1; deubiquitinaseWritten by : Yujia XuSupervised by: Prof. Xinliang Mao目录引言 (1)材料和方法 (4)一、实验材料 (4)1.细胞系 (4)2.主要试剂 (4)3.仪器设备 (5)4.抗体 (6)二、试剂的配制 (6)1.磷酸缓冲液（10×PBS） (6)2.SDS裂解液（1×SDS lysis，1L） (6)3.电泳缓冲液（10×Running，1L） (7)4.湿转缓冲液（1×Trans buffer, 1L） (7)5.洗膜缓冲液（10×TBS, 1L） (7)6.SDS-PAGE分离胶和浓缩胶的配制 (7)7. IP 裂解液(1 × IP PLC lysis，500 mL) (7)8.上样缓冲液(5 × SDS Loading buffer，100 mL) (8)9. LB培养基(1 × LB，200 mL) (8)三、实验方法 (8)1.细胞培养 (8)2.蛋白免疫印迹分析 (9)3.细胞接种与转染 (9)4.免疫沉淀（Immunoprecipitation，IP) (9)5.荧光素酶报告基因检测 (10)6.慢病毒的包装与侵染 (10)7. OTUB1标签载体的连接 (11)8. OTUB1点突变突变体及截断体的构建 (12)实验结果 (13)1.发现OTUB1可能与c-Maf泛素化相关 (13)2. OTUB1与c-Maf结合 (14)3.OTUB1抑制c-Maf的泛素化 (16)4.OTUB1抑制MafA的泛素化, 但是对MafB没有显著作用 (18)5.OTUB1上调了c-Maf和MafA的蛋白水平，对MafB没有显著影响 (19)6.OTUB1增加了c-Maf蛋白的稳定性 (20)7.OTUB1主要抑制c-Maf 的K85，K283，K347位赖氨酸的泛素化 (21)8.K71是OTUB1发挥去泛素化作用重要位点 (22)9.OTUB1促进c-Maf和MafA的转录活性 (24)10.OTUB1稳定内源性c-Maf蛋白水平，促进多发性骨髓瘤细胞的生长 (25)总结与讨论 (27)参考文献 (29)综述 (33)1.OTUB1经典的去泛素化机制 (35)2.OTUB1通过非催化型作用抑制E2对泛素分子的传递 (36)3 OTUB1的功能 (38)4 展望 (39)参考文献 (39)攻读学位期间公开发表的文章 (43)附录：中英文缩略词对照表 (44)致谢 (45)引言泛素（ubiquitin）是一种由76个氨基酸组成的，广泛存在于真核生物中的小分子蛋白，具有高度的保守性1。
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。
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泛素－蛋白酶体及其抑制剂
一、内容介绍
泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system，UPS)是真核细胞内蛋白质选择性降解的重要途径之一。
UPS广泛参与细胞凋亡、主要组织相容性复合物(MHC)-Ⅰ类抗原的递呈、细胞周期以及细胞内信号传导等多种生理过程。
蛋白酶体是UPS的核心组成部分,负责识别并降解带有K48泛素链标记的蛋白质底物，对于维持细胞功能至关重要。
泛素(ubiquitin,Ub)则是UPS的另一个重要组成部分，它是一个由76个氨基酸残基组成的高度保守的蛋白质,研究发现泛素在真核细胞内主要以多聚泛素链发挥作用。
其中以K48位连接的泛素链（K48泛素链）主要起到蛋白质降解标签的作用，当底物蛋白质与K48泛素链结合后,就会被蛋白酶体识别并降解。
研究发现，泛素链的长短决定了蛋白质底物同蛋白酶体的亲和性。
泛素链越长，蛋白质底物就越容易被蛋白酶体识别并降解。
泛素链的延长主要由泛素活化酶E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3来完成；而泛素链的剪切则主要由去泛素化酶DUB完成。
由于E1-E2-E3及DUB的重要调控作用，它们已经成为药物设计的潜在靶点，其抑制剂能够通过干扰底物蛋白质的降解来抑制恶性疾病的发生，顾有可能成为治疗恶性疾病的治疗药物。
泛素链的另外一种形式——K63泛素链的作用被认为是参与许多重要的细胞信号通路，当底物蛋白质与K63泛素链结合后，就会被特异的调控因子识别，从而启动相应的信号通路。
泛素链
去泛素化酶
泛素链接酶
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