泛素化修飾調(diào)控著真核細胞內(nèi)幾乎所有的重要生命活動,包括細胞凋亡、細胞自噬、細胞免疫跟炎癥反應等。一部分由細菌表達分泌的效應蛋白被發(fā)現(xiàn)能通過對泛素化系統(tǒng)的調(diào)控來干擾宿主細胞這一翻譯后修飾過程。最近,有研究小組發(fā)現(xiàn)嗜肺軍團菌效應蛋白SdeA在不依賴于泛素活化酶（E1）和泛素結合酶（E2）的條件下,通過其單-ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶（mono-ADP-ribosyltransferase,mART）結構域和磷酸二酯酶（phosphodiesterase,PDE）結構域的催化反應,使宿主蛋白與泛素分子共價結合,發(fā)生非經(jīng)典泛素化修飾。SdeA除了含有mART結構域和PDE結構域,在其氨基酸序列的N端還有一個去泛素化酶（DUB）結構域,這個結構域?qū)κ确诬妶F菌吞噬體上的泛素調(diào)控具有重要作用。此外,在真核細胞內(nèi)的泛素分子大多以泛素鏈的形式存在,而僅有少部分以單體形式存在。SdeA對宿主泛素化系統(tǒng)具有重要調(diào)控活性,但是我們對SdeA如何識別宿主細胞內(nèi)泛素鏈并進一步呈遞給DUB、mART與PDE結構域的機制仍不清楚。在本文的研究中,我們發(fā)現(xiàn)SdeA的C端部分結構域（SdeA pCTD）能夠特異性識別K63連接... 

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【學位級別】：博士

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蛋白泛素化途徑(11)

浙江大學博士學位論文1引言3類泛素鏈。泛素結合結構域中通常有鋅指結構域（ZnF-USP）、泛素分子結合的氨基酸基序（UIM）和泛素相關結構域（UBA）(12)。去泛素化酶對泛素調(diào)控相關的信號通路有著重要的作用，包括蛋白降解與細胞信號傳導等(13)。1.1.2泛素鏈的組裝與功能對底物的泛素化修飾除了結合單個泛素分子或者多個位點結合單個泛素分子外，還可以結合由多個泛素分子所形成的泛素鏈。雖然一個泛素分子只有76個氨基酸，但76個氨基酸中具有7個賴氨酸（K6、K11、K27、K29、K33、K48和K63），通過賴氨酸可以與另一個泛素分子C末端的甘氨酸相互作用，從而形成不同類型的泛素鏈(14)。泛素分子除了通過以上7個賴氨酸與另一泛素分子的甘氨酸相互作用，還可以通過其N端的甲硫氨酸與另一個泛素分子C末端的甘氨酸首尾連接，形成線性泛素鏈(15)。在細胞內(nèi)，催化形成的不同泛素鏈在結構上存在很大的差異，因此通過對底物蛋白修飾不同類型的泛素鏈，能夠?qū)崿F(xiàn)對細胞不同生理活動的調(diào)控。圖1.2泛素蛋白結構(16)。a,泛素分子的整體結構以及參與形成不同泛素鏈的七個賴氨酸在泛素分子上的分布。b-d,分別是K48DiUb、K63DiUb以及LinarDiUb的結構。

胞內(nèi)的 LUBAC 復合體會突變或者消失(50)。此外，最近有研究人員報道發(fā)現(xiàn)人細胞中存在能夠特異性切割線性泛素鏈的去泛素化酶 OTULIN(51)。這個特異性切割線性鏈的去泛素化酶除了調(diào)控 NF-κB 信號通路，還與 Wnt 信號通路有聯(lián)系(52,53)。另外，Wang 等報道了嗜肺軍團菌能夠分泌一個效應蛋白 RavD,該效應蛋白能夠特異性切割線性泛素鏈。其細菌感染實驗發(fā)現(xiàn)該效應蛋白在嗜肺軍團菌被吞噬進入宿主細胞后，能夠持續(xù)切割由嗜肺軍團菌所建立的膜泡上的線性泛素鏈，進而抑制宿主細胞內(nèi) NF-κB 免疫反應(54)。前面的研究都表明線性泛素鏈在細胞內(nèi)能調(diào)控細胞信號傳導，尤其是對 NF-κB 信號通路的調(diào)控。


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