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研究背景和目的: UFMl(Ubiquitin-fold modifier 1)是近年来发现的一种类泛素修饰蛋白。和泛素类似,它是通过一个三酶级联反应连接到靶蛋白上的,这个过程称为Ufinylation。目前研究发现,UFM1修饰系统与许多疾病的发生发展密切相关,比如乳腺癌、血液系统疾病、神经系统疾病以及软骨发育等。UFMl修饰结合蛋白UFBP1 (UFMl-binding and PCI domain-containing protein 1)和ASCI(Activating signal cointegrator 1)是目前已经鉴定到的UFMl修饰的两个底物,其中UFBP1是第一个被鉴定到的底物。有趣的是,研究发现在17p-雌二醇存在时,与E3 (UFL1)连接的UFMl必须经过UFBP1的介导才能使得ASC1发生修饰,并且在小鼠中敲除UFBP1会导致胚胎致死。这些结果说明UFBP1在UFMl修饰系统中的独特性和重要性。然而,现阶段关于UFBP1功能方面的研究成果仍然不是很多。因此,在该论文中我们通过非标记定量蛋白质组学的方法鉴定UFBP1的相互作用蛋白,并深入探究了UFBP1对其相互作用蛋白稳定性的调控机制。 研究方法:首先构建带有FLAG标签的UFBP1质粒,并在HEK293T细胞中表达该蛋白,然后收集细胞裂解液进行免疫亲和纯化,获得UFBP1的相互作用蛋白。接着将纯化的UFBP1相互作用蛋白样品通过SDS-PAGE胶分离,银染观察特异性相互作用蛋白条带后再经过切胶、胰酶酶解得到肽段进行质谱检测。通过数据库搜索和生物信息学网络的分析获得UFBP1相互作用蛋白及其主要功能,再通过生物化学方法验证部分相互作用蛋白,并探究UFBP1对这些相互作用蛋白的调控及其调控的分子机制。 研究结果:在HEK293T细胞中通过免疫纯化和非标记定量蛋白质组学方法成功鉴定到了 UFBP1的相互作用蛋白,三次生物学重复实验鉴定到81个有统计差异的UFBP1潜在相互作用蛋白。生物信息学分析显示UFBP1的相互作用蛋白主要参与调控了蛋白质的运输、折叠和稳定性。生化实验发现UFBP1能够通过泛素-蛋白酶体途径下调其相互作用蛋白的表达水平。我们以其中一个蛋白ANT3为模型蛋白进一步发现UFBP1可以通过促进该蛋白和它的E3泛素连接酶的相互作用,促进该蛋白的泛素化,进而通过蛋白酶体途径降解该蛋白,从而下调该蛋白的表达水平。 研究论结:通过免疫纯化和质谱检测相结合的方法,我们鉴定到了UFBP1的相互作用蛋白,并进一步发现了 UFBP1促进蛋白质的泛素化和降解的一种新的分子机制。即UFBP1是通过促进其相互作用蛋白和它的E3泛素连接酶的相互作用从而促进该蛋白的泛素化,进而降低了该蛋白的表达水平。这一结果丰富了我们对UFBP1生物学功能的认识,同时也为后续探索UFBP1的潜在功能提供了依据。