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6-20 Cell:蛋白酶体锚定机制被揭示

日期:2006-06-20  访问次数:3570


生物谷博客报道:蛋白酶体机器(proteasomal machinery)介导着泛素(ubiquitin)依赖性的蛋白酶解反应,可以降解细胞质中的目标蛋白质,也可以降解核内蛋白。但是,关于蛋白酶体(proteasome)如何在核中聚集的机制科学家们还未阐明。最近,在Cell杂志中由Takeda和Yanagida共同发表的一篇文章中阐明了,蛋白酶体如何在裂殖酵母核中定位的机制。
 
 那么,这种核被膜定位的蛋白Cut8与蛋白酶体之间的相互关系,是否就是将蛋白酶体拴在核中的机制?确实地,实验结果也正是如此。在表达野生型Cut8的细胞核中,蛋白酶体会聚集起来;但是,表达缺乏N-末端Lys残基Cut8突变体的细胞核中,蛋白酶体则不会聚集。
 
 Takeda和Yanagida发现了,泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme)Rhp6和泛素连接酶(ubiquitin-ligase)Ubr1、Rhp18负责了Cut8的聚泛素化反应以及随后的降解过程。与蛋白酶体核内富集需要Cut8聚泛素化相吻合的是,在Rhp6和Ubr1的无效突变体(null mutant;由于大片段插入、缺失或重排而导致基因产物完全无效)中,蛋白酶体的核内聚集显著减少了。形成对比的是,在Rhp18无效突变体中,核蛋白酶体的聚集减少的并不多。这些结果表明,Cut8是Rhp6和Ubr1的靶分子,但也有可能是Rhp18的靶分子。
 
 之前,Yanagida研究小组已经发现了核被膜蛋白(nuclear envelope protein)Cut8是核蛋白酶体聚集的促进因子。在这篇报道中,作者发现:Cut8有着很短的半衰期(half-life);在N末端的Lys残基会被聚泛素化(polyubiquitylated),该过程被认为是对Cut8的迅速降解必需的。他们还表明了,Cut8与蛋白酶体相互作用,而且这种相互作用在N-末端Lys残基被泛素化(ubiquitylated)之后得到加强。
 
 现在仍然不清楚的是,蛋白酶体的核内富集仅仅是Cut8的聚泛素化的产物,还是同时也需要随后的降解过程?这有待于今后的研究。作者推出了一个反馈机制(feedback mechanism)来解释Cut8和蛋白酶体的调控过程:Cut8作为传感器,蛋白酶体作为锚;当Cut8缺乏时,蛋白酶体核中数量会减少,反过来促进了Cut8量的增加,之后带来了聚泛素化反应和核蛋白酶体的锚定。(来源:生物谷)