非泛素依赖地降解蛋白质研究进展 - 生物化学与生物物理进展.pdf

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 201 1, 38(7): 593~603 泛素依赖地降解蛋白质研究进展* ** 陈季武 左秋红 计 磊 李晓涛 ( 东师范大学生命科学学院，上海200062) 摘要 如何识别和选择性降解蛋白质是细胞生命过程中非常重要的环节，泛素- 蛋白酶体需能降解途径的发现，揭示了蛋白 质在细胞内选择性降解的普遍方式，成为研究焦点 然而，很少关注蛋白酶体以非泛素依赖方式降解蛋白质的可能性 近年 来，已发现不少蛋白质被蛋白酶体以非泛素依赖方式降解 该途径涉及降解某些短寿命的调节蛋白、错误折叠蛋白、衰老蛋 白和氧 蛋白，以及新合成蛋白的“质量控制”，并涉及病理过程如癌症、神经退行性疾病，所以具有非常重要的生理和病 理作用 总结了近一二十年来发现的一些具有代表性的被蛋白酶体以非泛素依赖方式降解的蛋白质，并重点论述了其作用的 分子机制，以期以点带面地展示这一领域的研究概况 关键词 蛋白酶体，非泛素依赖，蛋白质降解，REG 学科分类号 Q7 DOI: 10.3724/SP.J.1206.2010.00569 蛋白质会因突变、转录或翻译出错、氧化或其 、偶联和连接这样有一个共同机理，但已有的研 他环境应激而导致损伤，也会因蛋白质加工出错而 究显示，非泛素依赖的蛋白酶体降解途径具有非常 导致蛋白质错误折叠，还会因新陈代谢需要而降解 重要的生理和病理作用 本综述主要通过多种典型 特定蛋白质，这些蛋白质如不及时降解，就会产生 蛋白质降解介绍非泛素依赖的蛋白酶体降解蛋白质 [1] 有害 应 ，甚至导致疾病，所以细胞进化产生了 途径，并重点论述了其作用的分子机制，以期以点 蛋白质降解体系 已发现有4 种蛋白质水解体系， 带面地展示这一领域的研究概况 分别是自噬- 溶酶体体系、线粒体蛋白酶体系、钙 1 非溶酶体蛋白质降解的主要体系：蛋白 [2] 依赖蛋白酶体系和泛素- 蛋白酶体体系 其中， 酶体体系 自噬- 溶酶体体系是第一个被发现的蛋白质水解体 系，泛素- 蛋白酶体体系是近30 年来发现的蛋白 蛋白酶体是多亚基的、把蛋白质降解为含7 至 [3] 质降解体系 但值得注意的是，近年来，已陆续 9 个氨基酸肽段的蛋白酶，是负责选择性降解短寿 发现不少蛋白质被蛋白酶体以非泛素依赖方式降 [1] 命调节蛋白质和损伤蛋白质的主要蛋白酶 ，有酶 解 所以细胞内蛋白酶体降解蛋白质可分为泛素依 促活性的蛋白酶体是由圆柱形的20 S 核心颗粒和3 赖和非泛素依赖 目前的资料表明，真核细胞中非 个蛋白酶体激活因子：PA700、PA28和PA200 构 溶酶体蛋白质降解主要依赖于蛋白酶体的作用，细 成，20 S 核心颗粒是由4 个七聚体环堆叠而成：2 胞内被降解的蛋白质70%～80%以上由蛋白酶体体 个外 环在两端，2 个内 环在中间，形成 琢 茁 琢茁茁琢 系负责降解，主要降解短寿命蛋白质如新合成的蛋 结构 环负责结合调节因子， 环含有肽谷氨酰 琢 茁 白质、错误折叠的蛋白质和调节蛋白质 其中泛 素- 蛋白酶体体系已得到广泛研究和报道，蛋白酶 体非泛素