蛋白質(zhì)的修飾與降解,和生命活動(dòng)以及各種人類(lèi)疾病密切相關(guān),這一領(lǐng)域已成為全球生物醫學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)。蛋白質(zhì)的糖基化修飾、磷酸化修飾、乙酰化修飾、泛素化修飾、亞硝基化修飾等,是蛋白在生物代謝過(guò)程中的重要裝備,對研究疾病具有重要意義。蛋白質(zhì)的正確的修飾對于蛋白降解也非常重要,從而保證生命活動(dòng)的正常循環(huán)。
在很長(cháng)時(shí)間內蛋白質(zhì)修飾與降解的研究并未引起足夠重視,近年來(lái)由于對蛋白修飾重要性的重新定位,導致了疾病相關(guān)的蛋白修飾蛋白組學(xué)研究的迅速崛起,可以預期在未來(lái)的3-5年時(shí)間內國際上將會(huì )產(chǎn)生大量的疾病相關(guān)的蛋白修飾譜蛋白組研究成果,并最終導致大量新的疾病標志物和疾病特異藥靶蛋白的發(fā)現。
大量研究成果在路上,而更多的研究發(fā)現擺在眼前,我們來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下目前所取得的研究成果都有哪些。
Genes&Devel:組蛋白修飾的特殊標記或是開(kāi)發(fā)長(cháng)壽療法的新型靶點(diǎn)
一篇發(fā)表于國際雜志Genes and Development上的研究論文中,來(lái)自康奈爾大學(xué)的研究人員發(fā)表了其對組蛋白H3進(jìn)行特殊修飾的研究。Sylvia Lee表示,我們描述了H3修飾的全基因組模式,隨后描述了年幼和年長(cháng)的秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)機體所有基因的表達,結果發(fā)現當基因(DNA)纏繞在H3上時(shí),如果H3的修飾水平較低,那么基因的表達就趨向于隨著(zhù)年齡增長(cháng)而發(fā)生波動(dòng),同時(shí)如果H3處于高水平修飾的狀態(tài),那么基因的表達就會(huì )隨著(zhù)年齡增長(cháng)而保持穩定的狀態(tài)。研究人員聯(lián)合布朗大學(xué)的研究者共同研究,對黑腹果蠅進(jìn)行了相關(guān)的檢測,發(fā)現該模式在黑腹果蠅中也存在。那么研究者就有理由相信這種模式或許在人類(lèi)機體中也會(huì )存在。從臨床角度來(lái)講,H3K36me3修飾和許多缺失性發(fā)育及癌癥發(fā)展有關(guān),而識別組蛋白修飾及疾病發(fā)展結果的蛋白配偶體或許是后期開(kāi)發(fā)治療疾病的新型靶點(diǎn)。
Molecular cell:中國科學(xué)家發(fā)現蛋白修飾與自噬起始新關(guān)系
浙江大學(xué)的劉偉教授研究小組在著(zhù)名國際期刊molecular cell發(fā)表了最新研究成果:細胞自噬關(guān)鍵起始因子LC3能夠在細胞核內被去乙酰化酶Sirt1去乙酰化,進(jìn)而與**白DOR結合轉運至胞質(zhì)內發(fā)揮自噬起始功能。這項成果為研究大分子核質(zhì)穿梭如何調控細胞內生理過(guò)程提供了重要啟示。
PNAS:組蛋白修飾可控制基因的表達
賓州州立大學(xué)(Penn State University)等處的研究者通過(guò)研究發(fā)現,組蛋白的修飾可以控制是否一個(gè)基因被允許發(fā)揮功能,這對于維持基因的表達潛力非常重要,以便來(lái)確定未來(lái)細胞的行為;相關(guān)研究刊登于國際著(zhù)名雜志PNAS上。研究者使用細胞分裂的熒光錄影技術(shù),就可以觀(guān)察到一種名為HO的基因在單一酵母細胞中如何進(jìn)行表達,正常情況下,HO的表達會(huì )使得芽殖酵母變性,即從雄性變成雌性;而更有意思的是這種性轉變僅僅是在母體細胞中發(fā)生的。研究者發(fā)現,HO基因在98%的母體細胞中表達,同時(shí)也在3%的子代細胞中表達。
研究者當前發(fā)現的問(wèn)題是,為何在2%的母體細胞及3%的子代細胞中,HO基因的表達調節是失敗的,最終研究者發(fā)現問(wèn)題出在組蛋白上,組蛋白是一種攜帶有DNA的蛋白復合體,組蛋白結構的改變可以影響部分細胞的功能,進(jìn)而使得HO基因出現錯誤表達;如果HO基因在單一細胞中開(kāi)啟,其很有可能在該細胞的后代細胞中也被開(kāi)啟表達,而HO基因表達的這種短期記憶可以通過(guò)組蛋白修飾來(lái)完成。
后期研究中,研究者希望繼續深入剖析基因表達,尤其是在單一細胞水平上來(lái)研究基因表達,這對于理解人類(lèi)疾病的發(fā)展及致病機理非常重要。相關(guān)研究由NIH等機構提供資助。
尋找生物標記物:從蛋白質(zhì)修飾看癌癥和衰老
將于6月4日在上海召開(kāi)的2015蛋白質(zhì)修飾與降解論壇上,來(lái)自上海交通大學(xué)醫學(xué)院?的李宇研究員將以《尋找生物標記物:從蛋白質(zhì)修飾看癌癥和衰老》為主題進(jìn)行演講。主要內容將包括:建立完整的蛋白質(zhì)修飾譜是當今功能蛋白質(zhì)組學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。通過(guò)PTMScan技術(shù)為大規模鑒定蛋白質(zhì)修飾提供了新的手段。利用特異性識別蛋白質(zhì)修飾的抗體富集被修飾的多肽,再通過(guò)液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜偶聯(lián)蛋白質(zhì)質(zhì)譜技術(shù),可對復雜樣品的蛋白質(zhì)修飾進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。利用PTMScan檢測了腫瘤細胞經(jīng)過(guò)不同抗腫瘤藥物處理后蛋白質(zhì)磷酸化圖譜的改變。另外,利用同樣的方法成功鑒定了在正常飲食和限制性飲食后小鼠蛋白質(zhì)乙酰化的改變。 我們的工作為腫瘤耐藥性和抗衰老研究提供了新了分子圖譜。
組蛋白H2A泛素化、類(lèi)泛素化修飾調控的新機制
同樣將參加此次會(huì )議的北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄭曉峰研究員,也將就“組蛋白H2A泛素化、類(lèi)泛素化修飾調控的新機制”為主題進(jìn)行演講。
2015蛋白質(zhì)修飾與降解論壇邀請該領(lǐng)域的國內專(zhuān)家,著(zhù)重討論自噬、凋亡、壞死性凋亡的調控與泛素化系統,生物制藥與糖基化,細胞信號轉導與磷酸化,感染、炎癥、免疫反應中的蛋白修飾與降解,干細胞更新以及發(fā)育過(guò)程中的蛋白修飾與降解、不同蛋白修飾系統的交互作用、溶酶體蛋白功能與蛋白降解等,同時(shí)也會(huì )交流蛋白修飾與降解研究所帶來(lái)的新的疾病治療手段。
會(huì )議會(huì )議詳細信息請參考http://www.bioon.com/z/2015Promd/Index.shtml
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