目的:研究亚低温对小鼠神经母细胞瘤（mouse neuro-blastoma N2a, N2a）细胞氧糖剥夺/复氧（oxygen glucose deprivation/reoxygenation, OGD/R）损伤时小泛素类修饰蛋白特异性蛋白酶3（small ubiquitin-like modifier proteins specific protease 3, SENP3）表达的影响。方法:体外培养小鼠N2a细胞并予以OGD/R处理，建立模拟大脑缺血/再灌注的OGD/R模型以及亚低温模型；将N2a细胞按照随机数字表法分为3组（每组5孔）：假手术组（S组）、OGD/R组和氧糖剥夺/复氧+亚低温组（OGD/R+HT组）。细胞计数试剂盒（cell counting kit-8, CCK-8）法检测OGD/R后N2a细胞活性，乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase, LDH）释放率检测OGD/R后N2a细胞毒性，Hoechst33258染色观察N2a细胞凋亡，实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR，RT-qPCR）分析SENP3 mRNA的相对表达量，Western blot法测定SENP3的蛋白水平。结果:与S组比较，OGD/R组和OGD/R+HT组细胞存活率下降、LDH释放率升高、凋亡细胞数量增多、SENP3 mRNA的相对表达量和蛋白水平升高（ P<0.05）；与ODG/R组比较，OGD/R+HT组细胞存活率升高、LDH释放率降低、凋亡细胞数量减少、SENP3 mRNA的相对表达量和蛋白水平降低（ P<0.05）。 结论:亚低温减轻N2a细胞OGD/R损伤机制与抑制SENP3的表达有关。

目的:探讨通过诱导蛋白质广泛去类泛素化修饰途径抑制子宫内膜癌的干性维持潜能，达到子宫内膜癌侧群细胞化疗增敏的目的。方法:流式细胞术分选培养CD133 +CD44 +的KLE子宫内膜癌侧群细胞克隆球，Western blot法检测小泛素相关修饰蛋白1(SUMO1)及肿瘤侧群细胞干性维持基因八聚体结合转录因子4(Oct4)和性别决定区Y-box2(Sox2)蛋白的表达情况。慢病毒介导KLE侧群细胞稳定转染SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)基因，Western blot法检测SENP1、SUMO1、Oct4和Sox2的蛋白表达；比较过表达与未过表达SENP1基因的KLE侧群细胞克隆形成率，流式细胞术检测细胞周期变化，四甲基偶氮唑蓝实验和流式细胞术检测子宫内膜癌侧群细胞对顺铂的化疗敏感性，子宫内膜癌荷瘤鼠模型检测SENP1过表达对顺铂的化疗敏感性影响。 结果:CD133 +CD44 +和CD133 -CD44 -子宫内膜癌KLE细胞克隆形成率分别为(23.64±5.03)%和(4.64±1.25)%，差异有统计学意义( P＝0.003)，CD133 +CD44 +子宫内膜癌KLE细胞中SUMO1、Oct4和Sox2蛋白表达水平高于CD133 -CD44 -子宫内膜癌KLE细胞(均 P<0.05)。与未转染SENP1基因的KLE侧群细胞比较，SENP1过表达的KLE侧群细胞SUMO1、Oct4、Sox2蛋白表达水平降低，细胞克隆形成率由(25.67±5.44)%下降至(7.46±1.42)%，细胞周期发生由G 0/G 1期向G 2期的偏移，顺铂半数抑制浓度由(55.46±6.14) μg/ml下降至(11.55±3.12) μg/ml，细胞凋亡率由(9.76±2.09)%上升至(16.79±3.44)%，差异均有统计学意义(均 P<0.05)。过表达SENP1能够降低KLE侧群细胞增殖能力，增加化疗敏感性。 结论:通过过表达SENP1能够诱导蛋白质去SUMO化修饰，抑制子宫内膜癌侧群细胞的干性维持潜能，进而增强其化疗敏感性。

目的:探讨小泛素类修饰蛋白特异性蛋白酶3 (small ubiquitin-like modifier proteins specific protease 3,SENP3)在成年小鼠中枢神经系统(central nervous system,CNS)内的分布特征,以及在中脑多巴胺能神经元敲除SENP3对其发育和存活的影响.方法:利用免疫组织化学染色方法观察SENP3在成年小鼠脑中的分布及表达特征;制备在酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)神经元内选择性敲除SENP3的小鼠,观察SENP3缺失对中脑TH神经元的影响.结果:SENP3免疫阳性信号在成年小鼠CNS内广泛分布,包括嗅球、海马、丘脑、黑质、腹侧被盖区、小脑和脊髓等多个脑区.在中脑TH神经元中选择性敲除SENP3后,黑质(substantia nigra,SN)和腹侧被盖区(ventral tegmental area,VTA)的TH神经元的数量及其相关基因的表达未见明显改变.结论:SENP3全脑分布的形态学资料为研究其功能提供了线索;在正常生理条件下小鼠中脑多巴胺能神经元的发育和存活不依赖于SENP3的表达.

小泛素样修饰蛋白(SUMO)是一种与泛素结构类似的蛋白,其主要参与蛋白的翻译后修饰.SUMO化是指SUMO通过泛素样特异性蛋白酶1(Ulp1)、E1激活酶、E2结合酶和E3连接酶,使自身经历成熟、激活、结合和连接4个步骤最终共价结合至靶蛋白的特定赖氨酸位点上,使靶蛋白活性发生改变,进而参与调节多种细胞功能,如转录调控、胚胎发育调节、细胞应激、维持染色质结构及基因组稳定性等.近年来发现SUMO化修饰也广泛参与DNA的损伤修复,尤其是DNA损伤类型最为严重的DNA双链断裂(DSBs),SUMO几乎参与了其修复的全过程,因此SUMO化修饰在DNA损伤修复中的作用已成为研究热点.对近年来SUMO化修饰调控DSBs修复的研究进展作一综述.

目的 探讨过表达类泛素修饰蛋白(small ubiquitin-related modifier,SUMO)特异性蛋白酶2(SUMO-specific protease 2,SENP2)蛋白对雌激素作用下的HeLa细胞增殖、迁移的影响和机制.方法 HeLa细胞采用不同浓度雌二醇(estradiol,E2)作用24 h,采用Western blot法检测SUMO1、SENP2蛋白相对表达量,并选取SUMO1、SENP2相对表达量最高的E2浓度用于后续实验.将HeLa细胞分为对照组、E2组、Myc-SENP2组和Myc-SENP2+ E2组,其中对照组细胞正常培养;E2组细胞加入E2,终浓度为10-6 mol/L;Myc-SENP2组和Myc-SENP2+ E2组细胞采用Myc-SENP2转染,转染后Myc-SENP2组细胞正常培养,Myc-SENP2+ E2组细胞加入E2,终浓度为10-6 mol/L.4组细胞培养24 h后采用Western blot法检测SUMO1蛋白相对表达量,采用EdU细胞增殖实验检测EdU阳性细胞率,采用细胞划痕实验检测细胞迁移距离.48只去胸腺小鼠随机分为4组,每组12只,分别接种对照组、E2组、Myc-SENP2组和Myc-SENP2+ E2组细胞,比较各组小鼠皮下肿瘤体积和肿瘤质量.结果 E2组细胞SUMO1蛋白相对表达量(0.79±0.10)、EdU阳性细胞率[(62.39±3.03)％]、细胞迁移距离[(83.20±2.94) μm]大于对照组[0.38±0.26、(37.76±3.49)％、(49.07±3.71)μm]、Myc-SENP2组[0.33±0.13、(25.95±2.39)％、(28.36±1.98)μm]和Myc-SENP2+ E2组[0.45±0.07、(32.68±2.43)％、(52.64±2.38)μm](P＜0.05),对照组和Myc-SENP2+ E2组大于Myc-SENP2组(P＜0.05),对照组与Myc-SENP2+ E2组比较差异无统计学意义(P＞0.05);E2组小鼠肿瘤体积(105.50±8.70)mm3]和肿瘤质量[(0.13±0.02)g]大于对照组[(66.72±7.94) mm3、(0.07±0.01)g]、Myc-SENP2组[(47.85±7.09) mm3、(0.05±0.01)g]和Myc-SENP2+ E2组[(72.53±8.63)mm3、(0.07±0.03)g](P＜0.05),对照组和Myc-SENP2+ E2组大于Myc-SENP2组(P＜0.05),对照组与Myc-SENP2+E2组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 过表达SENP2能诱导HeLa细胞的蛋白质去SUMO化,抑制E2作用下的细胞增殖和迁移.

泛素化是一种重要的翻译后修饰,几乎调控着生命活动的所有方面.泛素连接酶是泛素化过程中唯一对底物蛋白质有特异性识别能力的一类酶,它们在泛素化过程中是不可或缺的,起到非常关键的作用.人抗凋亡E3泛素连接酶(AREL1)是HECT泛素连接酶家族成员之一,它能够泛素化促凋亡蛋白SMAC、HtrA2和ARTS,并通过蛋白酶体将它们降解,从而发挥抵抗细胞凋亡的作用.本文解析了3.2 (A)分辨率的人AREL1蛋白催化结构域(AREL1HECT)的晶体结构,并将其与HECT家族中其他成员的结构进行了比对.尺寸排阻色谱和X射线小角散射的结果表明,AREL 1HECT在溶液中是以多种聚集状态形式存在的,小角散射的3D模型进一步表明AREL1 HECT在溶液中会发生二聚化.这些结果将为AREL 1HECT与泛素复合物结构的解析及功能的分析提供坚实的结构基础,为揭示AREL1泛素化底物蛋白质的分子机制提供重要的依据.

目的 利用小泛素相关修饰体(SUMO)特异性蛋白酶1(SENP1)解离过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)的小泛素样修饰蛋白1(SUMO1)修饰.方法 人脐静脉内皮细胞培养传代后分对照组、高糖组及SENP1组;Western blot法检测SENP1、SUMO1、PGC-1α和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)水平;实时荧光定量PCR检测线粒体转录因子A(TFAM)、核呼吸因子2α(NRF-2α)和雌激素受体相关受体α(ERRα)的mRNA表达;ELISA测定乳酸脱氢酶(LDH);细胞划痕愈合方法、Transwell方法和体外血管模拟形成实验分别检测细胞自愈、迁移和形成血管拟态的能力.结果 与对照组比较,高糖组共价SUMO1、PGC-1α和活化Caspase-3蛋白表达明显升高,SENP1蛋白表达明显降低,TFAM、NRF-2α和ERRα的mRNA表达明显降低,细胞划痕修复能力及模拟血管形成能力下降(P＜0.05,P＜0.01).与高糖组比较,SENP1组SENP1蛋白表达明显升高,共价SUMO1、PGC-1α和活化Caspase-3蛋白表达明显降低,TFAM、NRF-2α和ERRα的mRNA表达明显升高,细胞划痕修复和迁移能力及模拟血管形成能力明显改善(P＜0.05,P＜0.01).对照组、高糖组和SENP1组细胞上清液中LDH水平比较,差异有统计学意义[(24.66±6.39)ng/ml vs (302.45±30.54)ng/ml vs (174.08±21.03)ng/ml,P＜0.01].结论 SENP1能够诱导PGC-1α发生去SUMO修饰,解除其对PGC-1α下游转录因子的抑制作用,改善线粒体功能,抑制高糖诱导的血管内皮细胞功能损伤作用.

泛素化修饰(ubiquitination modification)广泛存在于真核生物,通过26S蛋白酶体降解途径或信号传递等,改变蛋白质稳定性、定位和活性等功能,参与细胞的周期、转录、炎症、肿瘤和免疫等各项功能,是一类复杂的动态调控系统.泛素化调节是一个可逆过程,被泛素连接酶(ubiquitin ligase,E3)和去泛素化酶(deubiquitylase,DUB)拮抗调控.去泛素化酶可介导底物蛋白质去泛素化,调节蛋白质功能,参与细胞各项生命活动.去泛素化酶的蛋白质丰度、定位和催化活性等受到严格调控.在肿瘤的发生发展过程中,有许多与肿瘤相关的重要抑癌或者促癌蛋白质被去泛素化酶调控,而且去泛素化酶的表达异常、突变等都会影响细胞的DNA损伤修复、凋亡、自噬、分子信号通路和染色质重塑等,从而调控肿瘤细胞的生长侵袭和转移等过程.因此,去泛素化酶系统是参与肿瘤调控的重要蛋白质,也是肿瘤的重要药物靶标,已有多个小分子抑制剂用于抗肿瘤治疗的研发.本文主要总结介绍了泛素分子、泛素链特异性和去泛素化酶系统在肿瘤中的调节机制,为临床药物靶点的设计以及诊断指标等提供依据.

目的 从小泛素样修饰蛋白(SUMO)介导SUMO化修饰平衡角度解读葛根素对心力衰竭(HF)的心功能保护作用及机制.方法 通过主动脉缩窄术造成压力超负荷诱导HF,成功构建小鼠HF模型后,小鼠随机分为对照组、模型组、模型+葛根素组、葛根素组,每组6只;HL-1细胞构建HF模型,分为对照1组、模型1组、模型+葛根素1组、对照2组、模型2组、模型+葛根素2组,其中前3组转染Vector质粒,后3组转染HA-SENP1质粒.超声心动检测心室功能;苏木精-伊红染色检测心肌组织形态;蛋白印迹法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、活化型Caspase-3、Bc12、Bax和SUMO特异性蛋白酶1(SENP1)蛋白水平;JC-1试剂检测线粒体膜电位;TUNEL检测HL-1细胞凋亡情况.结果 与对照组比较,模型组小鼠线粒体内活性氧及H2O2均增加,线粒体膜电位下降(P＜0.05),与模型组比较,模型+葛根素组可改善HF小鼠心脏功能,活性氧和H2O2降低,线粒体膜电位增加,活化型Caspase-3/Caspase-3比值下降、Bc12/Bax比值增加、SENP1蛋白下降(P＜0.05).与模型1组相比,模型+葛根素1组活性氧及H2O2减少,线粒体膜电位升高(P＜0.05).与模型+葛根素1组比较,模型+葛根素2组细胞内H2O2和活性氧增加,线粒体膜电位降低,细胞凋亡率升高(P＜0.05).结论 葛根素通过抑制SENP1过表达,减弱HF小鼠心肌细胞的氧化应激,减轻线粒体损伤,抑制心室重构,最终改善心脏功能.

目的 探索冠心康对氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)诱导的骨髓源巨噬细胞的小分子类泛素修饰物特异性蛋白酶1(small ubiquitin-related modifiers/sentri-specific proteases 1,SENP1)/信号传导蛋白和转录激活物(signal transducers and activators of transcription 3,STAT3)分子表达及胞葬作用的影响.方法 提取小鼠骨髓来源的单核细胞,加巨噬细胞集落刺激因子,诱导成巨噬细胞,显微镜下观察F4/80荧光标记;加入ox-LDL诱导,不同剂量的冠心康(1.25μg/mL、2.5μg/mL、5μg/mL)作用后,中性红试剂盒检测细胞吞噬率,实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)、免疫印迹法(Western blotting)检测胞葬相关分子TAM酪氨酸激酶受体(TYRO3/AXL/MER receptor tyrosine kinase)、血小板反应蛋白-1(thrombospondin 1,THBS1)、乳脂球表皮生长因子8(milk fat globule-epidermal growth factor,MFGE8)表达及SENP1/STAT3分子蛋白表达.结果(1)骨髓源巨噬细胞的纯度约为99％;(2)与对照组比较,ox-LDL诱导的骨髓源巨噬细胞组细胞吞噬率显著降低(P<0.05);与模型组比较,冠心康显著上调细胞吞噬率(P<0.05);(3)与对照组比较,ox-LDL诱导的骨髓源巨噬细胞组胞葬相关分子、SENP1、p-STAT3表达降低(P<0.05);与模型组比较,冠心康显著上调这些分子的表达(P<0.05).结论 冠心康通过上调SENP1/STAT3分子表达,增强骨髓源巨噬细胞的胞葬作用.