泛素蛋白酶体系统在压力和疾病

---

蛋白酶体是一个ATP-dependent multisubunit self-compartmentalised蛋白酶复杂。它是细胞内蛋白质周转的主要监管机构。大部分的蛋白质被水解酶降解改性polyubiquitin链的共价连接。基板包括调节蛋白、转录因子、组件的信号转导途径,和蛋白质异常结构。ubiquitin-proteasome系统(UPS)从而参与调节多样化和许多细胞过程。识别小说蛋白酶体基质和理解proteasome-dependent蛋白质降解的机制需要仔细的规划和实施的方法测量蛋白质降解的速率。Beatriz Alvarez-Castelao等人讨论调查的蛋白质降解的最先进的方法。他们关注的潜在来源实验缺陷和建议如何避免他们。

除了泛素,有一个大家庭ubiquitin-like蛋白质修饰符也参与多种形式的proteolysis-dependent和proteolysis-independent监管。相扑(小ubiquitin-like修饰符)家族是一个研究的例子。调查机制SUMO-dependent过程需要识别网站的SUMOylation和/或SUMO-interacting蛋白质和序列。Elisa Da Silva-Ferrada等人提出一个调查当前的方法用于研究SUMO-regulated函数和识别独联体和反式控制SUMOylation序列。基于关键考虑先前描述的方法,它们提供了指导方针,选择适当的方法根据研究目标。

如果polyubiquitination主要服务proteasome-dependent蛋白质降解、蛋白质monoubiquitination proteasome-independent监管可能被解读为一个信号的蛋白质的活动。一个著名的例子是内化和核内体膜受体的分类。米歇尔Becuwe等人描述arrestins的作用机制,一个高度保守的蛋白质家族以及监管机构对g蛋白耦合的一个关键受体(GPCR)信号。Arrestins可能调节GPCR活动作为ubiquitin-ligase适配器。应该注意的是,罗伯特·j·莱夫科维茨和布莱恩·k·Kobilka被授予2012年诺贝尔化学奖的GPCR的开创性研究。有趣的是,arrestins本身是由泛素化/ deubiquitination。一个最近发现的家庭arrestin-like蛋白质参与调节膜转运蛋白的活性和其他膜结合蛋白。例如,他们可以参与蛋白水解活性的膜结合转录因子的前体。

UPS系统都有自己的质量控制衬底的泛素化。这个函数是由一类deubiquitinating酶。Misregulation deubiquitination可能在癌症的发展过程中一个重要因素。詹妮弗Hurst-Kennedy等人回顾了我们的知识的当前状态在一个不寻常的deubiquitinating酶的作用,泛素c端水解酶L1 (UCH-L1),在肿瘤发生。通常,UCH-L1是一个丰富的神经蛋白,但其表达水平在恶性肿瘤也增加。作者认为UCH-L1可作为恶性肿瘤的早期生物标志物以及潜在的治疗目标。

UPS功能障碍可能导致人类疾病,其中有严重的神经退行性疾病。Sabine Schipper-Krom等人描述亨廷顿氏舞蹈症的UPS参与发展。杭丁顿蛋白的氨基端片段(N-htt),它包含polyQ重复,容易形成聚合物和作为毒性来源polyQ寡肽。本文着重于两个有争议的问题,UPS的障碍隔离到http骨料,polyQ-containing蛋白质的蛋白酶体降解。作者得出结论,N-htt并不直接影响蛋白酶体活动和水解酶并不是不可逆转地隔离到http总量。可能的治疗手段来扩大对polyQ-containing蛋白酶体活性的蛋白质。

这些审查论文代表了一个令人兴奋的,深刻的观察到最先进的,以及未来新兴的话题。我们希望这个特殊问题会吸引大量同行的注意,激发他们进行卓有成效的实验。我们想表达我们的感谢所有代码开发者和评审者的大力支持,让这个特殊的问题成为可能。

德米特里·卡尔波夫
迈克尔·h·格里克曼
杀伤力Bar-Nun
菲利普Coffino

版权

版权©2012德米特里·卡尔波夫et al。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。