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多梳抑制性去泛素化酶复合物的结构与功能及其在血液肿瘤发生发展中的作用
1
作者
张文文
蒋福全
陈振华
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期879-888,共10页
多梳抑制性去泛素化酶(polycomb repressive deubiquitinase,PR-DUB)复合物是多梳蛋白家族的成员之一,通过调节组蛋白修饰参与染色体的表观遗传修饰。多梳抑制性复合物1(polycomb repressive complex 1,PRC1)和PR-DUB复合物通过对H2AK11...
多梳抑制性去泛素化酶(polycomb repressive deubiquitinase,PR-DUB)复合物是多梳蛋白家族的成员之一,通过调节组蛋白修饰参与染色体的表观遗传修饰。多梳抑制性复合物1(polycomb repressive complex 1,PRC1)和PR-DUB复合物通过对H2AK119Ub泛素化与去泛素化修饰调控平衡,保护活性基因免受异常沉默,去泛素化功能与促进基因活化和建立转录允许的染色质状态有关,除此之外还激活增强子并促进双链断裂处DNA损伤修复。附加性梳样1(additional sex comb-like1,ASXL1)作为表观遗传支架组装染色质修饰复合物和转录因子参与表观遗传调控。BRCA1相关蛋白1(BRCA1-associated protein 1,BAP1)作为去泛素化酶去除底物的泛素化修饰。PR-DUB复合物由核心二聚体和其他辅助因子组成,BAP1与ASXL1形成核心二聚体,其他亚基相互作用调节PR-DUB复合物靶向和功能。ASXL1和BAP1是与PR-DUB复合物去泛素化功能最相关的2个亚基,ASXL1的DEUBAD结构域激活BAP1发挥去泛素化作用水解H2AK119Ub1。了解ASXL1和BAP1的结构以及相互作用机制对研究PR-DUB复合物特异性去泛素化作用的机制至关重要。在人类中,PR-DUB复合物成分的突变经常引起多种血液肿瘤。ASXL 1基因突变常导致蛋白质翻译提前结束,大部分是由于C末端PHD结构域缺失导致。目前认为,PR-DUB复合物中突变的ASXL1或BAP1、表观遗传因子以及Akt/mTOR等靶点或信号通路相互作用是促进血液肿瘤发生发展的可能机制。这对于针对潜在的治疗靶点研究开发新的特异性靶向治疗药物至关重要。本文将介绍PR-DUB复合物的结构与功能、作用机制及其在血液肿瘤疾病中的发生,重点就ASXL1和BAP1进行综述,并系统总结了潜在的靶向治疗药物,以期为PR-DUB复合物在血液疾病防治中的研究提供科学参考。
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关键词
多梳抑制性去泛素化酶复合物
去泛素
化
修饰
基因突变
血液肿瘤
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职称材料
非经典型多梳抑制复合物1.6的电镜结构分析
2
作者
蔡单
黄晶
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1136-1145,共10页
目的·通过负染色及透射电子显微镜(电镜)技术分析非经典型多梳抑制复合物1.6(polycomb repressive complex 1.6,PRC1.6)的蛋白结构,获得人源PRC1.6七元复合物的三维轮廓信息。方法·将PRC1.6复合物中7个组分基因RNF2、PCGF6、R...
目的·通过负染色及透射电子显微镜(电镜)技术分析非经典型多梳抑制复合物1.6(polycomb repressive complex 1.6,PRC1.6)的蛋白结构,获得人源PRC1.6七元复合物的三维轮廓信息。方法·将PRC1.6复合物中7个组分基因RNF2、PCGF6、RYBP、L3MBTL2、CBX3、E2F6和TFDP1分别克隆至N端带有6×His^(-3)×Flag标签的pMLink载体中,利用聚乙烯亚胺瞬时转染的方式在悬浮培养的哺乳动物细胞Expi293F中表达PRC1.6七元复合物,依次使用anti-DYKDDDDK标签亲合树脂、分子筛Superdex 200 Increase 10/300 GL(凝胶过滤层析)和甘油密度梯度离心分离纯化PRC1.6复合物;通过液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)确认PRC1.6七元复合物组分;利用泛素化活性实验和电泳迁移率变动分析(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)对复合物的体外泛素化活性以及与核小体结合亲和力进行验证;使用乙酸双氧铀进行样品制备并通过透射电镜观察蛋白样品,随后通过单颗粒重构技术对PRC1.6复合物的三维结构信息进行分析;利用UCSF Chimera软件将蛋白质结构数据库(Protein Data Bank,PDB)中的目的蛋白相关原子结构模型与重构获得的PRC1.6电子密度图进行拟合,预测PRC1.6七元复合物中各亚基的定位。结果·通过真核表达、亲和层析、凝胶过滤层析和甘油密度梯度离心,以及LC-MS/MS验证,获得了纯度较高、均一性较好的PRC1.6七元复合物,且泛素化活性实验和EMSA发现该复合物在体外具有泛素化活性和核小体结合亲和力。利用负染色、透射电镜和单颗粒重构技术初步解析了分辨率约为15.2Å(1Å=10^(-10) m)的PRC1.6七元复合物的三维结构,将已有RNF2、PCGF6、RYBP、L3MBTL2、CBX3和DP1部分氨基酸序列的原子模型以及E2F6的AlphaFold2预测结构与重构获得的电子密度图进行匹配,初步确认了7个亚基在PRC1.6复合物三维结构中的定位情况。结论·使用负染色和透射电镜,以及单颗粒重构技术搭建了人源PRC1.6七元复合物的三维结构模型。
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关键词
多梳
抑制
复合物
1
表观遗传调控
组蛋白
泛素
化
负染色
透射电子显微镜
蛋白质三维结构
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职称材料
题名
多梳抑制性去泛素化酶复合物的结构与功能及其在血液肿瘤发生发展中的作用
1
作者
张文文
蒋福全
陈振华
机构
江西科技师范大学药学院
厦门大学药学院
出处
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期879-888,共10页
基金
江西省杰出青年基金项目(No.20224ACB216019)
国家自然科学基金面上项目(No.81772993)资助。
文摘
多梳抑制性去泛素化酶(polycomb repressive deubiquitinase,PR-DUB)复合物是多梳蛋白家族的成员之一,通过调节组蛋白修饰参与染色体的表观遗传修饰。多梳抑制性复合物1(polycomb repressive complex 1,PRC1)和PR-DUB复合物通过对H2AK119Ub泛素化与去泛素化修饰调控平衡,保护活性基因免受异常沉默,去泛素化功能与促进基因活化和建立转录允许的染色质状态有关,除此之外还激活增强子并促进双链断裂处DNA损伤修复。附加性梳样1(additional sex comb-like1,ASXL1)作为表观遗传支架组装染色质修饰复合物和转录因子参与表观遗传调控。BRCA1相关蛋白1(BRCA1-associated protein 1,BAP1)作为去泛素化酶去除底物的泛素化修饰。PR-DUB复合物由核心二聚体和其他辅助因子组成,BAP1与ASXL1形成核心二聚体,其他亚基相互作用调节PR-DUB复合物靶向和功能。ASXL1和BAP1是与PR-DUB复合物去泛素化功能最相关的2个亚基,ASXL1的DEUBAD结构域激活BAP1发挥去泛素化作用水解H2AK119Ub1。了解ASXL1和BAP1的结构以及相互作用机制对研究PR-DUB复合物特异性去泛素化作用的机制至关重要。在人类中,PR-DUB复合物成分的突变经常引起多种血液肿瘤。ASXL 1基因突变常导致蛋白质翻译提前结束,大部分是由于C末端PHD结构域缺失导致。目前认为,PR-DUB复合物中突变的ASXL1或BAP1、表观遗传因子以及Akt/mTOR等靶点或信号通路相互作用是促进血液肿瘤发生发展的可能机制。这对于针对潜在的治疗靶点研究开发新的特异性靶向治疗药物至关重要。本文将介绍PR-DUB复合物的结构与功能、作用机制及其在血液肿瘤疾病中的发生,重点就ASXL1和BAP1进行综述,并系统总结了潜在的靶向治疗药物,以期为PR-DUB复合物在血液疾病防治中的研究提供科学参考。
关键词
多梳抑制性去泛素化酶复合物
去泛素
化
修饰
基因突变
血液肿瘤
Keywords
polycomb repressive deubiquitinase complex(PR-DUB)
deubiquitination modification
gene mutation
hematologic tumors
分类号
Q754 [生物学—分子生物学]
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职称材料
题名
非经典型多梳抑制复合物1.6的电镜结构分析
2
作者
蔡单
黄晶
机构
上海交通大学医学院附属第九人民医院上海精准医学研究院
出处
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期1136-1145,共10页
基金
上海交通大学医学院“双百人”项目(20171922)。
文摘
目的·通过负染色及透射电子显微镜(电镜)技术分析非经典型多梳抑制复合物1.6(polycomb repressive complex 1.6,PRC1.6)的蛋白结构,获得人源PRC1.6七元复合物的三维轮廓信息。方法·将PRC1.6复合物中7个组分基因RNF2、PCGF6、RYBP、L3MBTL2、CBX3、E2F6和TFDP1分别克隆至N端带有6×His^(-3)×Flag标签的pMLink载体中,利用聚乙烯亚胺瞬时转染的方式在悬浮培养的哺乳动物细胞Expi293F中表达PRC1.6七元复合物,依次使用anti-DYKDDDDK标签亲合树脂、分子筛Superdex 200 Increase 10/300 GL(凝胶过滤层析)和甘油密度梯度离心分离纯化PRC1.6复合物;通过液相色谱-串联质谱法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)确认PRC1.6七元复合物组分;利用泛素化活性实验和电泳迁移率变动分析(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)对复合物的体外泛素化活性以及与核小体结合亲和力进行验证;使用乙酸双氧铀进行样品制备并通过透射电镜观察蛋白样品,随后通过单颗粒重构技术对PRC1.6复合物的三维结构信息进行分析;利用UCSF Chimera软件将蛋白质结构数据库(Protein Data Bank,PDB)中的目的蛋白相关原子结构模型与重构获得的PRC1.6电子密度图进行拟合,预测PRC1.6七元复合物中各亚基的定位。结果·通过真核表达、亲和层析、凝胶过滤层析和甘油密度梯度离心,以及LC-MS/MS验证,获得了纯度较高、均一性较好的PRC1.6七元复合物,且泛素化活性实验和EMSA发现该复合物在体外具有泛素化活性和核小体结合亲和力。利用负染色、透射电镜和单颗粒重构技术初步解析了分辨率约为15.2Å(1Å=10^(-10) m)的PRC1.6七元复合物的三维结构,将已有RNF2、PCGF6、RYBP、L3MBTL2、CBX3和DP1部分氨基酸序列的原子模型以及E2F6的AlphaFold2预测结构与重构获得的电子密度图进行匹配,初步确认了7个亚基在PRC1.6复合物三维结构中的定位情况。结论·使用负染色和透射电镜,以及单颗粒重构技术搭建了人源PRC1.6七元复合物的三维结构模型。
关键词
多梳
抑制
复合物
1
表观遗传调控
组蛋白
泛素
化
负染色
透射电子显微镜
蛋白质三维结构
Keywords
polycomb repressive complex 1(PRC1)
epigenetic regulation
histone ubiquitination
negative staining
transmission electron microscopy(TEM)
three-dimensional protein structure
分类号
R34 [医药卫生—基础医学]
Q518.2 [生物学—生物化学]
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被引量
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多梳抑制性去泛素化酶复合物的结构与功能及其在血液肿瘤发生发展中的作用
张文文
蒋福全
陈振华
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
非经典型多梳抑制复合物1.6的电镜结构分析
蔡单
黄晶
《上海交通大学学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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