Science：泛素研究新成果 多数参与细胞凋亡与分裂

　　

生物通报道，哈佛大学医学院霍华休斯医学研究所附属Brigham and Women’s医院遗传与基因组中心遗传系的Stephen J. Elledge和Hsueh-Chi Sherry Yen在11月7日Science oline版上发表文章，使用Global Protein Stability Profiling 技术对泛素连接酶底物筛选结果的成果文章。

 

泛素（ubiqutin）是存在与大多数真核细胞中的小蛋白，主要的功能是标记需要分解掉的蛋白，使靶蛋白被水解掉。当附有泛素的蛋白质移动到蛋白酶的周围时，蛋白酶就会识别该蛋白并将其水解。泛素介导的蛋白水解作用是细胞维持正常功能的重要生理过程，如果泛素介导的蛋白水解作用异常化，可能导致人类疾病的发生。

 

然而，现在科学家们鉴定出来的泛素连接酶的作用底物十分少，这是泛素研究的瓶颈问题。本文中，研究人员应用遗传学技术结合Global protein Stability（GPS）profiling技术以及E3遗传干扰（genetic perturbation）技术对哺乳动物细胞内的泛素连接酶Skp1-cullin-F-box（SCF）的作用底物进行筛选。

 

结果发现有多余350种的潜在底物存在，并且发现大部分我们已知以及未知的SCF作用的靶位都与细胞周期、细胞凋亡和细胞信号通路有关。对细胞分裂周期的研究发现，不同的时期有好几个底物与SCF和E3s作用有关。

 

这些研究结果证明，文章所阐述的技术也许可能成为筛选E3s酶作用底物筛选平台。

 

原文摘要：Identification of SCF Ubiquitin Ligase Substrates by Global Protein Stability Profiling

 

【Abstract】

Ubiquitin-mediated proteolysis regulates all aspects of cellular function, and defects in this process are associated with human diseases. The limited number of identified ubiquitin ligase–substrate pairs is a major bottleneck in the ubiquitin field. We established and applied genetic technologies that combine global protein stability (GPS) profiling and genetic perturbation of E3 activity to screen for substrates of the Skp1–cullin–F-box (SCF) ubiquitin ligase in mammalian cells. Among the >350 potential substrates identified, we found most known SCF targets and many previously unknown substrates involved in cell cycle, apoptosis, and signaling pathways. Exploring cell cycle–stage stability, we found that several substrates used the SCF and other E3s in different cell cycle stages. Our results demonstrate the potential of these technologies as general platforms for the global discovery of E3-substrate regulatory networks.

生物通 张欢