Cell子刊：細(xì)菌連接酶揭示了多泛素特異性的基本原理

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2023-12-14 11:15:00【大中小】

摘要：俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的一項(xiàng)新研究有一天可能會(huì)導(dǎo)致預(yù)防或治療與所有人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)相關(guān)的疾病和感染的療法。

俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的一項(xiàng)新研究可能有一天會(huì)導(dǎo)致預(yù)防或治療與所有人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)相關(guān)的疾病和感染的療法。

發(fā)表在《分子細(xì)胞》雜志上的一項(xiàng)研究描述了在細(xì)菌感染過程中蛋白質(zhì)泛素是如何被修飾的。該研究詳細(xì)介紹了制造一種被稱為賴氨酸6多泛素的蛋白質(zhì)的步驟，其中一條長鏈的泛素分子通過氨基酸賴氨酸連接在一起。這種形式的泛素通過發(fā)送分子信息來幫助細(xì)胞進(jìn)行通信，這種通信仍然知之甚少。

圖1 細(xì)菌連接酶揭示了多泛素特異性的基本原理

先前的研究表明，這種形式的泛素可能與帕金森病和乳腺癌的發(fā)展有關(guān)。然而，關(guān)于賴氨酸6多泛素是如何形成的，以及它是如何參與疾病的細(xì)節(jié)尚不清楚。

為了探索這一點(diǎn)，OHSU的科學(xué)家們將注意力轉(zhuǎn)向了致病細(xì)菌，以及它們在感染期間如何操縱賴氨酸6多泛素。研究人員分離出大腸桿菌和沙門氏菌用來引起食物中毒和其他疾病的酶，并觀察這些酶是如何與泛素相互作用的。

研究小組了解到，有一種特殊的酶對(duì)構(gòu)建賴氨酸6多泛素至關(guān)重要。

在發(fā)表的早期相關(guān)研究中，這些科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種不同的酶來自于一種不同的致病細(xì)菌，嗜肺軍團(tuán)菌，它會(huì)導(dǎo)致一種叫做軍團(tuán)病的肺炎，在感染過程中會(huì)主動(dòng)分解相同的分子。

這意味著不同的酶在感染過程中對(duì)相同的賴氨酸6多泛素有不同的影響。

圖2 HECT E3 Ub連接酶將底物導(dǎo)向連接的單體或多泛素信號(hào)的特定形式?jīng)Q定不同細(xì)胞命運(yùn)

“了解賴氨酸6多泛素是如何被調(diào)節(jié)的是重要的第一步，”該研究的高級(jí)研究員，OHSU醫(yī)學(xué)院分子微生物學(xué)和免疫學(xué)助理教授Jonathan Pruneda博士說。“我們將利用這些知識(shí)作為未來研究的基礎(chǔ)，包括探索細(xì)菌在感染細(xì)胞時(shí)如何利用泛素。

“我希望有一天，我們可以利用這項(xiàng)研究來開發(fā)預(yù)防和治療感染和疾病的新方法。”

普魯內(nèi)達(dá)和他的同事們目前正在深入研究賴氨酸6多泛素是如何調(diào)控帕金森病和乳腺癌的。

參考資料

[1] Bacterial ligases reveal fundamental principles of polyubiquitin specificity