發(fā)布時(shí)間：2018-01-17 14:12

  本文關(guān)鍵詞：粗糙脈孢菌SCF型泛素連接酶組裝與去組裝調(diào)控機(jī)制的研究　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：泛素-蛋白酶體系統(tǒng)(ubiquitin-proteasome system,UPS)是真核生物體內(nèi)降解蛋白質(zhì)的主要途徑。而泛素化的發(fā)生是通過(guò)E1-E2-E3三個(gè)酶所催化的級(jí)聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的,其中泛素連接酶E3直接與底物蛋白相互作用,促進(jìn)泛素分子從E2到底物蛋白之間的轉(zhuǎn)移,從而決定了待降解蛋白的特異性。現(xiàn)在已知的E3家族中,CRL(cullin-RINGE3 1igase)型泛素連接酶在進(jìn)化上高度保守且種類(lèi)最多。其中,SCF型泛素連接酶是研究得最多、也最為清楚的一類(lèi)CRL,它由支架蛋白 Cullin1(Cul1)、RING(Really Interesting New Gene)蛋白 Rbx1、接頭蛋白 Skp-1 和底物募集蛋白F-box protein組成。Cul1蛋白C-端的保守賴(lài)氨酸位點(diǎn)可以被類(lèi)泛素小分子Nedd8(Neural precursor cell Expressed Developmentally Down-regulated protein 8)修飾,從而激活CRLs。之前的研究提出這樣一個(gè)模型,SCF的活性受到neddylation/de-neddylation循環(huán)的調(diào)控,在這一模型中起核心作用的是CSN(COP9 signalosome)復(fù)合體介導(dǎo)的Cul1去Nedd8修飾功能和Cand-1(Cullin-AssociatedandNeddylation-Dissociated 1)對(duì)去Nedd8修飾之后的Cul1 的保護(hù)。但是后來(lái),人們發(fā)現(xiàn)這個(gè)模型雖然可以解釋Cul1的neddylation/de-neddylation循環(huán)悖論,但是在最近幾年的研究中卻受到了質(zhì)疑,因此SCF活性調(diào)控的機(jī)制以及參與這一調(diào)控的新的因子仍然有待研究。本課題以粗糙脈孢菌為研究材料,發(fā)現(xiàn)Cul1的neddylation位點(diǎn)突變菌株(cul1K722R)與CSN保守亞基敲除菌株(csn-1KO、csn-2KO、csn-4KO、csn-5KO、csn-6KO和csn-7KO)的表型非常相似,盡管在這兩種菌株中Cul1的Nedd8修飾狀態(tài)完全相反,這暗示在細(xì)胞內(nèi)維持一個(gè)恰當(dāng)?shù)腃ul1Nedd8/Cul1(沒(méi)有Nedd8修飾的Cul1 占Cul1總量的大多數(shù))對(duì)于SCF泛素連接酶活性的重要性。通過(guò)誘導(dǎo)表達(dá)不能發(fā)生Nedd8修飾的Cul1蛋白Cul1K722R將csn突變體中的高Cul1Nedd8/Cul1降低到野生型菌株中的狀態(tài),能夠救回csn突變體的表型缺陷,包括菌絲生長(zhǎng)緩慢、分生孢子形成節(jié)律紊亂、不能感受外界光照和溫度刺激以及溫度敏感等等。體內(nèi)蛋白質(zhì)降解數(shù)據(jù)顯示,這些大量的沒(méi)有Nedd8修飾的Cul1K722R蛋白能夠穩(wěn)定csn突變體中因Cul1高neddylation修飾狀態(tài)而導(dǎo)致泛素化降解的F-box蛋白,使后者重新組裝成有功能的SCF泛素連接酶促進(jìn)底物的泛素化降解,從而救回csn的表型缺陷。我們還發(fā)現(xiàn),絕大部分沒(méi)有Nedd8修飾的Cul1會(huì)與Skp-1-F-box蛋白形成復(fù)合體(而不是與Cand-1相互作用),并且Cul1與Skp-1之間的相互作用被完全破壞之后,誘導(dǎo)表達(dá)Cul1K722R蛋白將不能穩(wěn)定F-box蛋白,也不能救回csn突變體的缺陷表型,這證明Cul1與Skp-1-F-box之間的相互作用對(duì)于穩(wěn)定F-box蛋白的重要性。最后我們提出,沒(méi)有Nedd8修飾的Cul1是參與neddylation/de-neddylation循環(huán)的新的重要因子,它通過(guò)與Skp-1-F-box形成復(fù)合體來(lái)穩(wěn)定F-box蛋白,從而在細(xì)胞內(nèi)維持一定水平的底物識(shí)別亞基,這將有利于SCF泛素連接酶的快速組裝和激活,促進(jìn)底物蛋白的有效降解。本研究發(fā)現(xiàn)了沒(méi)有Nedd8修飾的Cul1蛋白在細(xì)胞內(nèi)的新功能,為SCF泛素連接酶的動(dòng)態(tài)組裝提供了一種新的調(diào)控機(jī)制。
[Abstract]:The ubiquitin - proteasome system ( UPS ) is the main pathway for the degradation of proteins in eukaryotic organisms . The ubiquitination occurs through the cascade reaction catalyzed by the three enzymes of E1 - E2 - E3 . We also found that most of the non - Nedd8 - modified Cul1 could stabilize the F - box protein by forming a complex with Skp - 1 - F - box ( rather than interacting with Cand - 1 ) .

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：Q936

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉相元;胡弘歷;歐陽(yáng)華芳;高大明;;CRL E3泛素連接酶復(fù)合體研究進(jìn)展[J];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

2 楊娜;侯巧明;南潔;蘇曉東;;泛素連接酶的結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2008年01期

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本文編號(hào)：1436579