当前位置:
文档之家› 蛋白质泛素化修饰调控创面愈合机制研究进展
蛋白质泛素化修饰调控创面愈合机制研究进展
管新生‘1…。而在组织氧供正常时,HIF一1 OL分泌水平极微,
上皮问质转化(EMT)是机体正常发育、创伤愈合和恶 性上皮肿瘤发生的基础。创缘的KC发生EMT后,其形态和 功能发生改变并获得迁移能力,由创缘迁移至组织损伤修复 区域并进行增殖,填补组织缺损。在表皮细胞再生的后期, Kc经EMT重新获得上皮特性以覆盖创面。Zhang等’2”的 研究显示,信号蛋白Smad 7可通过抑制受体调节型R—Smad 信号蛋白的磷酸化和诱导TGF.p,受体降解,负反馈调节 Smad信号,并抑制EMT的发生。在此基础上,Park等¨叫的 研究证实,泛素连接酶Itch通过泛素化修饰并降解Smad
和NF—KB诱导的炎症反应,来防止炎症慢性化。而NF—KB
垦!堕!星!翌!:!!!翌!翌!!!!!!!!:j!:堕!:!
创面愈合过程中,再生的上皮细胞覆盖创面标志着创面
愈合。Mulay等。2 7。在急性缺血后肾损伤小鼠模型的研究中
证实,MDM2可通过泛素化降解p53、解除p53对细胞周期的 遏制来抑制细胞凋亡,并促进急性。肾损伤后肾小管上皮细胞 的再生。Hagemann等。2副在此基础上,通过过表达转录因子 Nrf2来上调MDM2,并观察肾小管上皮细胞损伤愈合情况。 结果显示,上调MDM2使肾小管上皮细胞的成活、增殖水平 增高,创面愈合速度加快。皮肤创面表皮再生主要依赖KC 的增殖和迁移,虽然目前暂无有关MDM2在皮肤创面愈合 中的作用的研究,但皮肤创面再上皮化作为创伤愈合的关键
作者单位:201900上海交通大学医学院附属第三人民医院烧伤 整形科,创伤医学研究所 通信作者:姚敏,Email:my058@vip.sina.com
万方数据
主堡缝鱼苤查!!!!生!旦箜!!鲞箜!塑 使p65 RelA在细胞核内发生泛素化修饰,阻碍NF—KB与 DNA结合基序的结合,以抑制NF-zB下游基因的转录活化
的浓度”…。
正调控TGF.B信号及后续EMT相关基因的表达。以上研究 提示,泛素化可通过修饰EMT相关信号蛋白,调控创面愈合 过程中的基质形成和再上皮化。 EGF与其受体结合后,可诱导皮肤干细胞快速定向分 化,促进损伤皮肤再生。Rush等’31。在利用RNA干扰技术及 药物抑制泛素连接酶c—Cbl后,角膜上皮细胞内EGF受体 (EGFR)发生的配体依赖的泛素化水平下降,EGFR寿命延 长,且创面愈合情况更好。该研究结果表明,c—Cbl可通过泛 素化修饰降解EGFR,抑制损伤角膜上皮化,提示c—Cbl可能 成为促进创面再上皮化的治疗靶点,但目前暂无有关c—Cbl 在皮肤创伤愈合中的作用的研究,其是否具有调控皮肤创面 再上皮化的作用,需要进一步研究阐明。
组成部分之一,与肾小管上皮细胞再生有相似之处。以上研
的持续活化可诱导MDM2表达上调,MDM2可通过泛素化降 解p53,解除p53对细胞周期的阻遏作用,促进细胞再生、增
殖及迁移¨4‘1“。
2调控创面血管新生
创面血管新生是在创面残存血管床的基础上,VEC在
多种促血管生成因子刺激下,发生增殖迁移,并建立细胞间
因敲除的小鼠创缘血管化水平较正常小鼠明显降低,且创面
愈合延迟。该研究结果表明,泛素连接酶BAZF可通过降解
CBFl解除Notch信号对血管生成的静止作用,提示泛素化
4小结
综上所述,泛素化修饰参与了创面愈合过程中的炎症反 应、血管新生、基质重塑和创面再上皮化过程,调控了相关蛋 白在机体内的水平和功能状态。机体内蛋白水平和功能状 态的紊乱与创伤后炎症过度、组织损伤加重、创面难愈、组织
7,
且在含脯氨酰羟化酶结构域的蛋白作用下发生羟化反应,并 通过泛素一蛋白酶体途径降解Ⅲ。。
Frew等‘1引的研究表明,Siah2基因部分敲除的小鼠胚胎
Fb表达HIF一1仅的水平显著下降,由HIF一1a诱导的血管内
皮生长因子(VEGF)的表达也减少;而对小鼠的Siah2基因
进行完全敲除,可导致其早期胚胎死亡。进一步研究表明, Siah2可通过泛素一蛋白酶体途径降解含脯氨酰羟化酶结构 域的蛋白,诱导并稳定HIF一1 0【表达,保证缺氧状态下HIF—ld
活化激酶1,TGF-13活化激酶1再通过磷酸化IKKl3活化
NF—KB;
炎症
IKK,激活NF.KB信号通路¨o。xu等"o利用四环素诱导及
RNA干扰技术,下调人脐静脉内皮细胞中泛素基因的表达,
从基因水平研究IL-113及TNF—Ct活化IKK的机制,证实泛素 创面愈合是机体通过再生、修复等方式弥补损伤所致的 组织缺失以及恢复受损组织结构和功能完整性的过程,该过 程涉及炎症反应、血管新生、细胞增殖、ECM沉积、再上皮化 以及基质重塑等多个方面。创面愈合过程中,炎性细胞为创 面再上皮化及肉芽组织形成作准备;表皮KC、Fb和血管内 皮细胞(VEC)等通过增殖、分化、迁移及分泌ECM参与组织 修复,通过分泌蛋白酶催化胶原降解,促进组织重塑。 泛素是真核生物内由76个氨基酸组成的、高度保守的
of
ubiquitin and
recent
ubiquitination for
years.
化通过降解NF—KB抑制蛋白(IKB)活化NF—KB,以激活相关 基因转录,调控炎症反应。泛素连接酶TNF受体相关因子6
(TRAF6)是一种重要的NF.KB调节子,在LPS激活NF—KB
wound healing processes regarding the
【Ab
Ubiquitin,a
important
critical
发生,影响细胞增殖、凋亡,参与创面愈合与肿瘤发生发展。 在创面愈合早期,炎症反应有利于炎性细胞、炎症介质 等到达组织损伤部位,参与免疫反应,在抵抗病原微生物入 侵的同时,清除变性、坏死的组织,为创面愈合奠定基础。泛 素化可通过激活NF—KB信号通路,促进炎症反应的发生。
抑制NF-KB活化的机制:A20 N端DUB结构域可催化 TRAF6和RIP的K63多聚泛素化链发生去泛素化,A20 C端 锌指结构域介导RIP发生K48多聚泛素化降解,阻断NF.KB
机体内多种蛋白的水平及功能状态的变化可影响创面 愈合过程中各种生物学事件的发生发展。泛素化作为常见 的蛋白翻译后修饰手段,既能通过蛋白酶体降解被标记的蛋 白,还能通过改变蛋白在细胞内的功能、定位及稳定性,调控
±堡缝鱼苤查!!!!生!旦箜!!鲞箜!塑垦!!!!旦!!竺!!生坐!翌!!!!!∑!!:!!!堕!:!
119・
・综述・
蛋白质泛素化修饰调控创面愈合机制研究进展
吴珊姚敏
Advances in the research of mechanism of protein ubiquiti-
nation
1调控创面炎症反应
血管生成促进因子和抑制因子协同作用以保持血管新 生平衡。大量研究表明,VEGF信号促进血管新生,Notch信 号通过降低VEC对促血管生长因子的反应性,抑制血管新 生,两者共同调节血管生成的平衡心“2“。Ohnuki等[2 3]研究 显示,在VEGF—A刺激下人脐静脉内皮细胞中泛素连接酶慢 性B淋巴细胞白血病/淋巴瘤相关锌指蛋白(BAZF)表达上 调,并进入细胞核,与Notch信号通路中转录因子C启动子 结合因子1(CBFl)结合,形成Cullin3一CBFl一BAZF复合物, 通过多聚泛素化降解CBFl;小鼠皮肤创伤模型中BAZF基
小分子蛋白质,分子量8.5×103,因可与机体内多种蛋白结
化对于IL一1B及TNF—Ot诱导IKK活化是必需的,IL一113诱导
IKK活化需要由Ubel3催化的IL一1受体相关激酶发生K63
多聚泛素化,而TNF—Ot诱导IKK活化则依赖Ubc5和凋亡抑 制子1共同催化的受体相互作用蛋白l(RIPl)发生多聚泛
in wound healing
Wu Shan,Yao Min.Department
of
组织损伤后即伴随炎症反应发 生,NF—KB信号通路是目前较为明 确的炎症相关信号通路。NF—KB活
Burns and Institute Tong
Plastic Surgery,Shanghai
Third People’S Hospital,
这些蛋白所参与的多种信号传导过程。1‘7l。本文根据国内外
现有研究,对蛋白质泛素化修饰调控创面愈合机制研究进展
进行综述。
信号通路中上游信号蛋白IKK的活化。
DOI:10.3760/cma.j.issn.1009—2587.2016.02.013
泛素蛋白连接酶鼠双微体2(MDM2)是近年来肿瘤发生 及转移领域的研究热点,且MDM2在NF.KB介导的炎症反应 过程中发挥重要作用。Heyne等¨3。的研究显示,MDM2 N端 的酸性锌指结构域通过与NF.KB N端p65 RelA亚基结合,
素化。
在创面愈合中、后期,过度或持续活化的NF-KB刺激炎 性细胞、Fb等产生并释放过多的促炎介质,可引发SIRS甚 至MODS。NF—KB活化后,可诱导具有泛素化及去泛素化双 重活性的蛋白酶A20的表达。Lee等‘1 0‘利用A20基因敲除
小鼠研究A20对TNF诱导的NF—KB应答及细胞死亡的调
合并发挥生物学作用而得名。泛素化为需能酶促反应,即在 ATP、泛素激活酶E1、泛素结合酶E2及泛素连接酶E3的作 用下,催化底物或这3种酶自身的特异性赖氨酸残基被泛素
epithelialization
Fund
program:National
Natural
Science
Foundation
of
的多聚泛素化链的形成,活化IKB激酶(IKK)的激酶TGF一13
China(812721 13)
【关键词】泛素化蛋白;伤El愈合;
反应;血管生成;再上皮化 基金项目:国家自然科学基金(81272113)
共价修饰。
控,结果显示A20基因敲除小鼠由于对TNF.0【及LPS高度 敏感,而因MODS和恶病质死亡,表明A20具有通过终止 TNF诱导的NF—KB应答,限制炎症反应的重要作用。随后, 大量研究证实,A20基因异常与系统性红斑狼疮、类风湿关 节炎、1型糖尿病及克罗恩病等多种自身免疫性疾病密切相 关…j。以上研究均提示,A20在限制炎症反应中具有重要 作用。在此基础上,Lin等。1 2。的研究从分子水平阐明了A20