腎小球蛋白在泛素系統(tǒng)中的重要作用

在一項新研究中，美國圣裘德兒童研究醫(yī)院（St. Jude Children's Research Hospital）研究人員發(fā)現(xiàn)與一種罕見的血管疾病相關(guān)聯(lián)的一個缺陷基因讓他們發(fā)現(xiàn)一種參與決定細(xì)胞內(nèi)大概上千種蛋白的命運(yùn)的機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)有助于人們深入認(rèn)識體內(nèi)zui為重要的調(diào)節(jié)系統(tǒng)之一的泛素系統(tǒng)。細(xì)胞利用泛素系統(tǒng)除去不需要的蛋白。這種系統(tǒng)發(fā)生問題與癌癥、感染和其他疾病相關(guān)聯(lián)。這項研究近期在線發(fā)表在Molecular Cell期刊上。

研究人員證實一種被稱作腎小球蛋白（Glomulin）的蛋白如何結(jié)合到這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵性組分。他們不僅證實腎小球蛋白的結(jié)合位置，而且也證實這種結(jié)合如何關(guān)閉一個生化級聯(lián)反應(yīng)：這種級聯(lián)反應(yīng)對不需要的蛋白進(jìn)行標(biāo)記以便將它們移除。

在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)腎小球蛋白結(jié)合到cullin-RING泛素連接酶（cullin RING ligase）的位點上并將這種位點遮蓋住，從而破壞泛素化，其中cullin-RING泛素連接酶完成泛素標(biāo)記過程。腎小球蛋白的結(jié)合位點位于 RBX1蛋白上，其中RBX1蛋白是cullin-RING泛素連接酶中的一個組分。

在早期的研究中，研究員James DeCaprio和他的同事們報道，腎小球蛋白通過結(jié)合到RBX1蛋白上來調(diào)節(jié)cullin-RING泛素連接酶。他們還報道腎小球蛋白并沒有結(jié)合到與RBX1蛋白相關(guān)的RBX2蛋白上。

在這項研究中，圣裘德兒童研究醫(yī)院研究人員利用X射線晶體學(xué)來確定出參與腎小球蛋白與RBX1蛋白和cullin-RING泛素連接酶中的另一種組分相互作用的結(jié)構(gòu)。

隨后的測試也表明腎小球蛋白緊密地結(jié)合到RBX1蛋白的表面上。這種結(jié)合阻止攜帶泛素標(biāo)簽的cullin-RING泛素連接酶運(yùn)送泛素。這種結(jié)構(gòu)也提示著與球形細(xì)胞靜脈畸形（glomuvenous malformation）相關(guān)聯(lián)的腎小球蛋白突變?nèi)绾巫柚惯@種蛋白結(jié)合到RBX1蛋白上。

攜帶泛素蛋白的cullin-RING泛素連接酶必須結(jié)合到RBX1蛋白上來完成泛素化過程。研究人員發(fā)現(xiàn)腎小球蛋白結(jié)合到cullin-RING泛素連接酶結(jié)合到RBX1蛋白上的相同位點上，從而破壞泛素化。

論文*作者David Duda博士說，“RBX1蛋白潛在地調(diào)節(jié)著細(xì)胞內(nèi)上千個不同蛋白。腎小球蛋白代表著一種調(diào)節(jié)這類RBX1相關(guān)性蛋白的新方式。”