HSPA1/HSPH1协同26S蛋白酶体促进共翻译热应激耐受产生的机制研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoqingxiaoming
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
生命体维持蛋白质的合成、折叠和降解之间的平衡,需在精细的蛋白质质量控制(PQC)系统中进行。PQC系统中对蛋白质结构的修饰、装配和转移起到关键作用的是热休克蛋白(HSPs);泛素--蛋白酶体蛋白质降解系统(UPS)负责对结构异常和功能缺陷蛋白进行清除。新生多肽对环境应激的反应高度敏感,并且蛋白质质量控制可在新生多肽完全合成之前进行,即共翻译蛋白质质量控制。HSPs和UPS作为蛋白质质量控制的主要执行者,其在共翻译蛋白质质量控制过程中的作用不断被发现,但二者在该过程中的协作机制,及对热应激耐受的作用尚未有报道。本研究旨在探索HSPs和UPS在共翻译蛋白质质量控制中的机制,为寻找与蛋白质稳态失衡相关疾病的新型治疗方案提供科学依据。本研究发现,非应激条件下翻译体中HSPA1和部分26S蛋白酶体与新生多肽结合。蛋白毒性应激会增加共翻译泛素化水平,并诱导多聚核糖体偶联上更多对嘌呤霉素不敏感的26S蛋白酶体。热应激可诱导解聚酶HSPA1/HSPH1高表达,而对26S蛋白酶体的丰度、活性及装配无影响。热应激诱导HSPA1/HSPH1高表达的细胞对二次热应激不敏感,与初次应激相比具有更好的细胞活力,即产生热应激耐受现象。核糖体分析结果显示,与未处理的细胞相比,热应激耐受细胞进行二次应激后具有更高的翻译效率,和更低的共翻译泛素化水平,即产生共翻译热应激耐受现象。进一步的研究发现,共翻译热应激耐受的产生依赖于HSPA1和26S蛋白酶体活性。HSPA1的活性对多聚核糖体招募26S蛋白酶体具有促进作用,通过对蛋白毒性应激产生泛素化蛋白的可溶性进行分析,发现热应激诱导的HSPA1/HSPH1通过维持多肽链处于可溶状态,促进其被蛋白酶体有效结合并降解。免疫组化结果显示,HSPH1在食道癌组织中特异性高表达。敲除HSPH1基因后食道癌细胞系KYSE150HSPH1-/-应激条件下诱导产生更多不可溶泛素化蛋白,共翻译热应激耐受现象消失,同时荷瘤小鼠成瘤性显著降低。综上所述,本研究发现了细胞产生热应激耐受过程,HSPA1/HSPH1与26S蛋白酶体在共翻译蛋白质质量控制中的协调机制。同时,本研究还证实了 HSPH1在食道癌成瘤作用中的关键作用,为食道癌的诊断及治疗提供了新思路。
其他文献
区域网增强精密单点定位技术(PPP-RTK)是继RTK/网络RTK/PPP技术后出现的新一代GNSS精密定位技术,即利用稀疏区域参考网估计并生成各类状态域定位增强信息,向海量用户单向进行广播以实现快速精密单点定位。PPP-RTK技术综合了 PPP和网络RTK的技术优势,在精密测量、精细农业及自动驾驶等领域具有广泛应用前景。PPP-RTK技术主要分为非差组合PPP-RTK和非差非组合PPP-RTK。
学位
Periostin(Postn)是一种细胞外基质蛋白,在肝脏组织的脂肪变性、非酒精性脂肪肝、炎症、纤维化以及恶性肿瘤细胞肝转移等病理过程中均发挥着重要的作用,但Periostin蛋白在原发性肝癌中的功能和分子机制目前尚未被阐明。本研究中,我们发现,在DEN诱导小鼠肝癌形成过程中,Periostin蛋白在肝癌组织中明显高表达,而敲除Periostin蛋白显著减少小鼠肝癌的形成。小鼠肝癌组织免疫荧光和
学位
OTUD7B是OTU家族去泛素化酶成员之一。许多人类肿瘤中OTUD7B存在不同程度的拷贝数扩增。但是,它在肿瘤发生发展中扮演的角色尚未充分阐明。另一方面,LSD1依赖于与CoREST/HDACs形成沉默复合体发挥对表观遗传的调控作用。然而,细胞如何维持LSD1/CoREST沉默复合体完整性的分子机制至今尚未知晓。我们研究证实,细胞中LSD1主要发生K63偶联的多聚泛素化修饰。而OTUD7B通过对L
学位
髓鞘(Myelin sheath)是包裹在神经元外的绝缘结构,其存在不仅对轴突的电信号跳跃式快速传导起到重要作用,同时还对神经元提供了能量支持。少突胶质细胞(Oligodendrocytes,OLs)是中枢神经系统中的髓鞘形成细胞,其损伤往往会引发脱髓鞘疾病。ZDHHC5作为棕榈酰基转移酶家族成员之一,主要功能是对底物蛋白进行棕榈酰化修饰。它在中枢神经系统中富集,已有报道在神经元中具有调控突触蛋白
学位
子宫内膜异位症(Endometriosis,EMs)简称内异症,是一种育龄期妇女常见的良性妇科疾病。EMs定义为具有活性的子宫内膜组织出现并存活于子宫腔以外部位(如卵巢、腹壁等)的疾病。EMs能够引起患者腹部异常疼痛、月经紊乱、性交不适,乃至不孕等症状。EMs的发病率高达6%-10%,术后五年复发率高达50%,因此对患者及其家庭带来巨大的精神和经济负担。日前,EMs的发病机制至今仍未研究清楚,所以
学位
天然产物一直是抗肿瘤创新药物的重要来源。在基于天然产物的药物研究过程中,尤其是对于天然来源丰度低、结构复杂的活性天然产物,如何提供足够的样品开展系统的构效关系研究,阐明活性天然产物的作用机制是天然产物药物研究的重大挑战。为此,本论文主要围绕一类具有很好生物学活性的环酯肽(piperazic acid containing,pyranylated cyclodepsipeptides,PA-PCD)
学位
在中国,肝癌发病率排第4位,死亡率排在第2位,是中国常见的恶性肿瘤之一。大部分肝癌患者在确诊时已处于晚期,预后很差。几十年来人们对肝癌的发生发展机制已经做了很多有价值的研究,但是我们对肝癌认识仍不明确。肿瘤干细胞是肿瘤中的一个细胞亚群,他们具备干细胞功能,能导致肿瘤的远端转移、耐药性以及放疗抵抗。肝癌干细胞会表达干细胞相关基因例如:CD13、CD44、CD90、CD133、OV6、EpCAM、So
学位
在小鼠发育过程中,细胞需要经历非常活跃的货物运输,COPⅡ膜泡是内质网至高尔基体间进行物质运输的重要环节。本文中,我们发现COPⅡ组分在少突胶质细胞中表达,缺失COPⅡ组分或抑制COPⅡ膜泡运输会导致少突胶质前体细胞(OPC)发育障碍,利用条件性敲除小鼠在少突胶质细胞系中特异性敲除COPⅡ组分Sec13后,在体内和体外实验都发现OPC难以分化和形成髓鞘,停留在未分化的状态。在髓鞘损伤后,COPⅡ的
学位
结肠癌因其诊断的高隐匿性与治疗的高耐药性所呈现出的高死亡率时刻威胁着人类健康。报道称结肠癌发生与遗传、不良生活作息、肥胖等因素相关,全基因组关联研究从分子机制上揭示80%的结肠癌病理存在单基因突变或多基因突变。结肠癌发病机制呈现多因素诱导特征,但具体的生物学机制以及多因素之间是否存在交互作用仍不十分清楚。故而基于结肠癌发生发展的机制研究以及新型药物靶点的开发是现阶段亟待解决的科学问题之一。转化生长
学位
有丝分裂是真核生物生长发育和维持组织内稳态的重要生物学过程。在正常细胞中,有丝分裂是高度调节和协调的,但它极易受到损伤干扰,不受控制的有丝分裂是肿瘤发生和肿瘤细胞快速增殖的主要原因。在有丝分裂时期,细胞核膜破裂,染色体浓缩,大量的基因转录因子从染色体上解离,基因转录被抑制,此时核转录因子定位何处、发挥着怎样的生物学功能,亟待我们去探索。作为维生素A信号的主要接收者,视黄酸受体RARα和视黄酸X受体
学位