معلومة

ما هو شكل التفاعل فيما يتعلق بتراكم البروتين؟


بينما كنت أقرأ عن بروتين سومويليشن هذا الصباح ، علقت في أفكار تفاعل السومو وخط الحافز الإجماعي. سمعت كلمة الزخارف لأول مرة. ماذا تعني الزخارف في هذا السياق وماذا يعني أيضًا نموذج إجماع السومو الكنسي ΨKx (D / E)؟ هل تسمح من فضلك بتفصيل الصيغة وشكرا مقدما.


عزر يعني نمط. نظرًا لأن النيوكليوتيدات والبروتينات لها تسلسل ، فيمكن أن يكون لها بعض أنماط التسلسل الفرعي التي قد تخدم نوعًا من الوظائف. على سبيل المثال ، يعمل صندوق TATA في DNA كعنصر محفز. وبالمثل ، يمكن أن تحتوي البروتينات على بعض الأشكال المتسلسلة التي يمكن أن تكون بمثابة مواقع التعرف على شركاء الربط (من بين وظائف أخرى). وبالمثل ، يمكن أن يكون هناك زخارف هيكلية في البروتينات ، والزخارف الشبكية في الشبكات الكبيرة ، إلخ.

في هذه الحالة ، يكون الحافز عبارة عن فكرة متتالية.

من Gareau و Lima (2010):

تحتوي العديد من البروتينات المعدلة من SUMO التي تم تحديدها على Lys مستقبِل داخل a ψKX (D / E) عزر الإجماع ، أين ψ هو بقايا كبيرة مسعور

يعمل هذا الشكل كموقع للتعرف على SUMO-Ligase.

هنا،

ك = ليسين
X = أي حمض أميني
D = حمض الأسبارتيك
E = حمض الجلوتاميك

من الأشكال أدناه (رودريغيز وآخرون ، 2000) ، يمكنك ملاحظة ذلك ψ يمكن أن يكون ليسين (L) (بقايا أصلية في Ran GAP1) ، إيزولوسين (I) ، فينيل ألانين (F) أو فالين (V).

لست متأكدًا من تأثير المخلفات الكارهة للماء على معدل اقتران سومو.



ينظم SUMOylation انتقال متشابك بوساطة مستقبلات كاينات

ينظم البروتين المعدل الصغير الشبيه بـ ubiqwitin (SUMO) نشاط النسخ وانتقال البروتينات عبر الغشاء النووي 1. يتقدم تحديد ركائز SUMO خارج النواة 2 ولكن لا يُعرف سوى القليل عن الدور الخلوي الأوسع للبروتين SUMOylation. نحن هنا نبلغ أنه في الخلايا العصبية الحُصَينية للجرذان توجد أهداف متعددة من ارتباط SUMOylation في نقاط الاشتباك العصبي ونبين أن الوحدة الفرعية لمستقبلات الكينات GluR6 هي ركيزة SUMO. ينظم SUMOylation من GluR6 الالتقام الخلوي لمستقبلات كاينات ويعدل انتقال متشابك. يُظهر GluR6 مستويات منخفضة من SUMOylation في ظروف الراحة ويتم تسويته سريعًا استجابة لـ kainate ولكن ليس ن- العلاج بميثيل الأسبارتات (NMDA). الحد من ارتباط GluR6 SUMOylation باستخدام isopeptidase الخاص بـ SUMO يمنع SENP-1 الالتقام الخلوي الذي يسببه كاينات لمستقبلات كاينات. علاوة على ذلك ، لا يتم تحور شكل متحور غير قابل للتكاثر من GluR6 استجابةً لكينات في خلايا COS-7. تمشيا مع هذا ، تظهر التسجيلات الفيزيولوجية الكهربية في شرائح الحصين أن تيارات ما بعد المشبكية المثيرة بوساطة مستقبلات كاينات تنخفض عن طريق SUMOylation وتعززها deSUMOylation. تكشف هذه البيانات عن دور غير متوقع سابقًا لـ SUMO في تنظيم الوظيفة المشبكية.

مستقبلات كاينات (KARs) لها أدوار رئيسية في تنظيم انتقال متشابك واستثارة الخلايا العصبية في دماغ الثدييات. في الطرف قبل المشبكي يمكنهم تعديل إطلاق الناقل العصبي ، وفي الغشاء ما بعد المشبكي يساهمون في انتقال سريع متشابك مثير 3. يتم التعبير عن الوحدة الفرعية GluR6 في جميع أنحاء الدماغ ولكنها وفيرة بشكل خاص في الحُصين ، حيث يمكن أن توجد وحدات GluR6 الفرعية في كل من مجمعات KAR قبل وبعد التشابك 4.

حددنا إنزيم Ubc9 المترافق مع SUMO و SUMO ligase PIAS3 (الأشكال التكميلية 1 ، 2) كمتفاعلات GluR6a في شاشة خميرة ثنائية الهجين. من بين الوحدات الفرعية لمستقبلات الغلوتامات المتجهية الشاردة التي تم اختبارها ، أظهر GluR6a فقط تفاعلًا قويًا مع كلا الإنزيمين (الشكل 1 أ). تم التحقق من هذه التفاعلات عن طريق الترسيب المناعي المشترك لـ Ubc9 و PIAS3 مع جسم مضاد لـ GluR6 (الشكل التكميلي 1 ب ، ج). عين طفرات الاقتطاع مجال تفاعل GluR6 (الشكل 1 ب) للمخلفات 882 & # x02013895 والتي تحتوي وحدها بين وحدات KAR الفرعية على نموذج SUMOylation الإجماعي & # x003a8KXE (المرجع 5).

أ، يرتبط إنزيم اقتران SUMO Ubc9 و SUMO ligase PIAS3 بشكل انتقائي بمجال C-terminal الخاص بـ GluR6a في اختبار الخميرة ثنائي الهجين. يتفاعل الطرف C من أي من الوحدات الفرعية الأخرى لمستقبلات الغلوتامات المتجانسة التي تم اختبارها بقوة مع كلا الإنزيمات ، على النحو المحدد من خلال تفعيل المراسل & # x003b2-galactosidase. ب، أظهرت سلسلة من طفرات الاقتطاع المتداخلة للنهاية C لـ GluR6a التي تم اختبارها في اختبار الخميرة ثنائية الهجين أن المجال لكل من إنزيمات SUMOylation يحتوي على نموذج SUMOylation الإجماعي (& # x003a8KXE ، حيث & # x003a8 هي البقايا الكارهة للماء). ج، تحليل Immunoblot (IB) للبروتينات المشبكية SUMOylated بعد تجزئة دماغ الفئران. توجد ركائز متعددة SUMOylated في الكسور المشبكية. تم تحميل كمية متساوية من البروتين (40 & # x003bcg بروتين لكل ممر) من كل جزء. P1 ، جزء نووي خام P2 ، جزء غشاء خام بعد النووي S3 ، عصارة خلوية P3 ، ميكروسومات My ، myelin Mt ، ميتوكوندريا سين ، synaptosomes PSD ، جزء كثافة ما بعد التشابك. يظهر أدناه لطخة مناعية تم فحصها بالأجسام المضادة لـ PSD95 (2 & # x003bcg بروتين لكل ممر). نلاحظ أن لطخة PSD95 محملة بمستويات منخفضة جدًا من البروتين لتجنب تشبع الإشارة في الممرات عالية الكثافة المشبكية والكثافة بعد المشبكي. د، اللطخات المناعية تظهر أشكال SUMOylated وغير SUMOylated من GluR6a في تجانس الدماغ. لاحظ أنه في حالة عدم وجود مثبط إنزيم البروتياز السيستين NEM ، لم يلاحظ أي نطاق قابل للاكتشاف يتوافق مع SUMOylated GluR6a ، مما يؤكد أن مقار SUMO قابل للتغير وحساس للغاية لفك الاقتران. ه، الكتل المناعية التي تظهر أشكال SUMOylated وغير SUMOylated من GluR6a في الخلايا العصبية الحُصينية المستزرعة. تكشف تجارب الترسيب المناعي (IP) باستخدام الجسم المضاد المضاد لـ SUMO-1 أن جزءًا من GluR6a يتحول إلى SUMOylated في الخلايا العصبية الحُصَينية المستزرعة (اللوحة اليمنى). IgG ، الغلوبولين المناعي. تمثل البقع أربع تجارب منفصلة على الأقل. F, ز، نادر الحدوث ولكن نقطي في تلامس السطح (F) وإجمالي GluR6 (ز) مع مجموع سومو (باللون الأخضر) في عصبونات قرن آمون غير محفزة. نلاحظ أن SUMO تتركز بشكل كبير في المقصورة النووية ، بما يتوافق مع دورها الموصوف في الوظيفة النووية ، ولكن أيضًا تظهر بوضوح توزيعًا نقطيًا على طول التشعبات. رؤوس الأسهم تشير إلى التوحيد. شريط المقياس ، 20 & # x003bcm. ح، القياس الكمي لمجموع مستقبلات GluR6 السطحية والإجمالية التي تتجمع مع إجمالي SUMO-1 في الخلايا العصبية الحصينية غير المحفزة كما هو موضح في F و ز. تم قياس مقدار النقاط المقابلة لـ GluR6 التي تم تحديد موقعها مع وضع العلامات SUMO-1 باستخدام برنامج LSM510 الإصدار 3.2 (زايس). تم إجراء التحليل من ثماني خلايا على الأقل لكل حالة وتم إعطاؤها كنسبة مئوية & # x000b1 s.e.m.

قمنا بعد ذلك بسبر الكسور تحت الخلوية بأجسام مضادة محددة لـ SUMO-1 (الشكل 1 ج ، الأشكال التكميلية 3 ، 5). تم اكتشاف العديد من البروتينات المقترنة بـ SUMO في جميع الكسور ، بما في ذلك المستويات العالية في الكسور المشبكية والكثافة بعد المشبكي (الشكل 1 ج). يمكن عكس SUMOylation بسهولة 6 ، لذلك قمنا بتقييم تأثيرات مثبط إيزوبيبتيداز السيستين ن-إيثيل ماليميد (NEM) 7. تم تقليل الكشف عن البروتينات SUMOylated بشكل ملحوظ في غياب NEM (الشكل التكميلي 3 أ). علاوة على ذلك ، في مقتطفات الدماغ ، تم اكتشاف نطاق GluR6 ذو كتلة جزيئية أعلى في وجود NEM (الشكل 1 د). تم اكتشاف نطاق GluR6 محدد أيضًا في الراسبات المناعية المضادة للأجسام المضادة لـ SUMO من الثقافات (الشكل 1 هـ ، الشكل التكميلي 5 أ) مما يؤكد أيضًا أن GluR6 يتحول إلى SUMOylated في الخلايا العصبية الحصينية. كعنصر تحكم ، تم أيضًا استرداد ركيزة SUMO المعروفة RanGAP1 في SUMO المناعية (الشكل التكميلي 4 أ ، ج). من المثير للاهتمام ، مع ذلك ، أن GluR6 المعبر عن سطحه SUMOylated لم يتم اكتشافه في راحة الخلايا العصبية المستزرعة (الشكل 1 هـ). تمشيا مع بيانات الخميرة ثنائية الهجين ، لم يلاحظ أي تحول في النطاق المقابل في وجود NEM للوحدة الفرعية لمستقبلات AMPA GluR1 (الشكل 1 هـ ، الشكل التكميلي 4 ب).

كما هو متوقع ، وجدنا مستويات عالية من نشاط المناعة SUMO في نواة الخلايا العصبية المستزرعة. تم أيضًا توزيع نشاط المناعة SUMO عبر التشعبات (الشكل 1f & # x02013h) ، حيث عرضت توزيعًا نقطيًا مشابهًا لتوزيع GluR6 و Ubc9 و PIAS3 (الشكل التكميلي 1 د ، هـ) وكان موجودًا في المشابك الإيجابية PSD95 (الشكل التكميلي 1 ب). 2 أ ، ب). في ظل الظروف القاعدية ، كانت هناك مستويات منخفضة من تمركز كل من GluR6 المعبر عن السطح و SUMO-1 (5.3 & # x000b10.8٪) ولكن كان هناك بعض التداخل المحدود بين نشاط المناعة الكلي GluR6 و SUMO-1 (28.6 & # x000b11.5٪ الشكل 1f & # x02013h) ، مما يشير إلى أن معظم SUMOylated GluR6 هو داخل الخلايا. يتوافق المستوى المنخفض من الترابط بين السطح GluR6 و SUMO-1 مع جزء صغير فقط من الركيزة التي يتم SUMOylated في أي وقت محدد 6،8.

يثير تطبيق kainate أو NMDA استيعاب GluR6 في مسارات فرز متميزة 9. لذلك قمنا باختبار تأثيرات هذه الناهضات على GluR6 SUMOylation في تجارب الترسيب المناعي. زاد Kainate (10 & # x003bcM) بسرعة من المستوى القاعدي المنخفض لـ GluR6 SUMOylation (الشكل 2 أ ، ب). كان هذا قابلاً للاكتشاف بعد دقيقة واحدة (البيانات غير معروضة) ، وزادت & # x0003e2 أضعاف (2.4 & # x000b10.4 ، ص& # x0003c0.001) في 3 دقائق وبلغ الحد الأقصى للاقتران في غضون 10 دقائق (3.4 & # x000b10.4 ، ص& # x0003c0.001). كان للجلوتامات (1 مم) أيضًا تأثيرات مماثلة (الشكل التكميلي 6). على الرغم من الاستيعاب القوي الذي أثاره NMDA 9 لم تكن هناك زيادة في GluR6 SUMOylation (الشكل 2 أ ، ب). لا kainate ولا NMDA يغيران SUMOylation الخلوية العالمية (الشكل التكميلي 7). وبالمثل ، في المقايسات الكيميائية الخلوية المناعية ، كان الترابط بين SUMO-1 و GluR6 الداخلي 46.7 & # x000b13.0٪ في 3 دقائق و 54.1 & # x000b14.9٪ في 30 دقيقة بعد إضافة kainate ولكن فقط 15.9 & # x000b11.8٪ في 3 دقائق و 16.7 & # x000b11.7٪ في 30 دقيقة بعد إضافة NMDA (الشكل 2 ج & # x02013h).

أ، الترسيب المناعي للبروتين SUMOylated و immunoblotting لـ GluR6 يوضح أن تطبيق 10 & # x003bcM kainate يزيد بشكل كبير GluR6 SUMOylation بطريقة تعتمد على الوقت. في المقابل ، لا يغير 30 & # x003bcM NMDA حالة SUMOylation لـ GluR6. تُظهر اللوحات السفلية كتلة مناعية من إجمالي & # x003b2-actin كعنصر تحكم في تحميل البروتين. ب، القياس الكمي لـ kainate و NMDA الناجم عن GluR6 SUMOylation الموضح في أ. البيانات مأخوذة من أربع تجارب منفصلة وتظهر متوسط ​​& # x000b1 s.e.m. *ص& # x0003c0.01 و ***ص& # x0003c0.001 مقارنة بعناصر التحكم غير المحفزة. ج& # x02013ه، تحديد موقع كل من SUMO-1 و GluR6 المنحل بعد 3 دقائق بعد 10 & # x003bcM kainate (ج) أو 30 & # x003bcM NMDA (د) تنشيط. نسبة كبيرة من GluR6 (الأحمر) الداخلية تتجمع كما هو موضح بواسطة رؤوس الأسهم (الصفراء) مع SUMO-1 (الأخضر) بعد 3 دقائق من تحفيز kainate ، في حين أن القليل من المستقبلات الداخلية (& # x02018int & # x02019) تتحد مع SUMO-1 عند تطبيق NMDA ، كما هو محدد في ه. عرض البيانات يعني & # x000b1 s.e.m. من ثلاث تجارب مستقلة. ***ص& # x0003c0.0001 مقارنة بتحفيز NMDA (ر-اختبار). F& # x02013ح، تحديد موقع كل من SUMO-1 و GluR6 الملتصقة 30 دقيقة بعد 10 & # x003bcM kainate (F) أو 30 & # x003bcM NMDA (ز) تنشيط. يتم استيعاب نسبة كبيرة من GluR6 (باللون الأحمر) استجابة لتحفيز kainate (رؤوس الأسهم الصفراء) مع وضع علامة SUMO (باللون الأخضر) في حين أن عددًا قليلاً من المستقبلات الداخلية تتجمع مع SUMO عندما يتم تحفيز الخلايا العصبية باستخدام NMDA. ح، القياس الكمي للنسبة المئوية من GluR6 الداخلي الذي يتحد مع SUMO-1 استجابةً لتنشيط مستقبلات kainate أو NMDA. عرض البيانات يعني & # x000b1 s.e.m. من ثلاث تجارب مستقلة. ***ص& # x0003c0.0001 مقارنة بتحفيز NMDA (ر-اختبار).

لاستكشاف دور SUMOylation في الالتقام الخلوي GluR6 الناهض ، أعربنا عن بروتين الفلورسنت الأخضر (GFP) الذي يحمل علامة SUMO محددًا isopeptidase SENP-1 (المرجع 10) لتسهيل deSUMOylation أو طفرة النقطة غير النشطة SENP-1 C603S (المرجع 11) (الشكل التكميلي 8). منع SENP-1 ، ولكن ليس SENP-1 C603S ، استيعاب GluR6 الذي يثيره كاينات ولكن لم يكن له أي تأثير على استيعاب GluR6 المستحث بواسطة NMDA (الشكل 3 أ ، ب). وبالتالي ، فإن GluR6 SUMOylation مطلوب من أجل الاستيعاب الداخلي الذي يثيره كاينات وربما يحدث في غشاء البلازما. نظرًا لأننا لم نكتشف SUMOylated GluR6 على السطح (الشكل 1 هـ) ، فقد استنتجنا أن الاستيعاب يحدث بسرعة بعد SUMOylation. تمشيا مع هذا ، اكتشفنا GluR6 السطحي SUMOylated في وجود السكروز الذي يمنع الالتقام KAR (الشكل التكميلي 9).

أ، تأثير kainate (10 & # x003bcM) وتطبيق NMDA (30 & # x003bcM) لمدة 30 دقيقة عند 37 & # x000b0C على الالتقام الخلوي لـ GluR6 التي تم تقييمها بواسطة فحوصات التألق المناعي 9 (انظر الطرق). يظهر GluR6 الداخلي باللون الأحمر ويتم تصور مستقبلات السطح المسمى المتبقية باللون الأزرق. تمثل العلامات الخضراء التألق بسبب تعبير GFP من الخلايا العصبية في قرن آمون المنقولة لمدة 24 ساعة مع فيروس السندبيس الذي يعبر إما عن الشكل النشط لـ SENP-1 (GFP-SENP-1-WT) أو شكل متحولة النقطة غير النشطة (GFP-SENP- 1-C603S). لا يمنع الإفراط في التعبير عن SENP-1 الالتقام الخلوي GluR6 الناجم عن تحفيز NMDA ، مما يشير إلى تورط محدد لمسار SUMOylation في الالتقام KAR الناجم عن الترابط. شريط المقياس ، 20 & # x003bcm. ب، التحديد الكمي للالتقام GluR6 المعبر عنه بوحدات عشوائية (au) المقابلة للنسبة بين تصنيف GluR6 الداخلي والإجمالي كما هو موضح في أ. البيانات مأخوذة من ثلاث تجارب منفصلة وتظهر متوسط ​​& # x000b1 s.e.m. *ص & # x0003c 0.001 مقارنة بالخلايا العصبية غير المصابة غير المعالجة **ص & # x0003c 0.01 مقارنةً بـ GFP-SENP-1-WT غير المعالج ***ص & # x0003c 0.001 مقارنةً بـ GFP غير المعالج & # x02013SENP-1-C603S #ص & # x0003c 0.001 مقارنة بالخلايا العصبية غير المصابة المحفزة بالكينات & # x000a7ص & # x0003c 0.001 مقارنة مع GFP-SENP-1-C603S & # x000a7 & # x000a7 المحفّز بالكيناتص & # x0003c 0.001 مقارنةً بـ GFP-SENP-1-WT ## P & # x0003c0.001 غير المعالج مقارنةً بالخلايا العصبية غير المصابة غير المعالجة. جمقايسة SUMOylation البكتيرية. الطرف C لـ GluR6a وليس GluR6a K886R هو SUMOylated في نظام بكتيري مؤتلف (انظر الطرق للحصول على التفاصيل). د& # x02013ز، GluR6a من النوع البري الموسوم YFP (د, ه) ووحدات فرعية متحولة نقطية GluR6a-K886R (ه, F) تم نقلها بشكل عابر في خلايا COS-7 وملطخة بجسم مضاد لـ SUMO-1 (أحمر). تعرضت الخلايا لـ 100 & # x003bcM kainate عند 37 & # x000b0C لمدة 10 دقائق (ه, ز) لتحفيز الالتقام الخلوي. يتم عرض خلايا التحكم غير المعالجة في د و F. اللوحات اليمنى في د& # x02013ز هي تكبير للصناديق المظلمة في الألواح اليسرى من د& # x02013ز. شريط المقياس ، 10 & # x003bcm. ح، الكتل المناعية التمثيلية التي تعرض الدورة الزمنية لـ YFP & # x02013GluR6a من النوع البري و YFP & # x02013GluR6a-K886R الالتقام الخلوي للمستقبلات الطافرة بعد تحفيز كاينات. تم إجراء التجارب على خلايا COS-7 المنقولة بشكل عابر باستخدام مقايسات biotinylation (انظر طرق للحصول على التفاصيل). ط ، الدورة الزمنية للنوع البري GluR6a الناجم عن كاينات و K886R الالتقام الخلوي لمستقبلات نقطة متحولة يقاس بمقايسة biotinylation من ح. تمثل كل نقطة زمنية المتوسط ​​& # x000b1 s.e.m. من أربع تجارب مستقلة.

بعد ذلك صنعنا الجلوتاثيون س- انصهار نقل (GST) لنطاقات كاربوكسي من النوع البري (WT) و K886R GluR6a للتعبير في اختبار SUMOylation 12 البكتيري لتحديد ما إذا كان K886 ضمن نموذج SUMOylation الإجماعي على GluR6a هو موقع SUMOylation. من النوع البري ، ولكن ليس K886R ، كان GluR6a ذو الطرف C شديد التحمل (الشكل 3 ج). لتقييم دور K886 SUMOylation في الالتقام الخلوي KAR ، قمنا بمقارنة خصائص GluR6a من النوع البري و K886R الموسوم ببروتين الفلورسنت الأصفر (YFP). يعرض كل من النوع البري و K886R YFP & # x02013GluR6a خصائص قناة وظيفية مماثلة في خلايا COS-7 (البيانات غير معروضة). تم التعبير عن السطح البري من النوع YFP & # x02013GluR6a في خلايا الكلى القرد الأخضر الأفريقي (COS-7) مع الحد الأدنى من التلقيح مع SUMO-1 في الخلايا غير المحفزة (الشكل ثلاثي الأبعاد). تسببت Kainate في خسارة كبيرة لسطح YFP & # x02013GluR6a وتجمع قوي مع SUMO-1 في المقصورات المحيطة بالغشاء (الشكل 3 هـ). تم نقل YFP & # x02013GluR6a-K886R أيضًا إلى غشاء البلازما (الشكل 3f) ولكن توزيعه لم يتغير بواسطة kainate (الشكل 3f ، g). تم تأكيد متطلبات K886 للاستيعاب الداخلي الذي يثيره كاينات بشكل أكبر عن طريق الارتباط الحيوي السطحي (الشكل 3 ح ، ط) وتجارب تغذية الأجسام المضادة (الشكل التكميلي 10). أثار Kainate الالتقام الهائل للنوع البري YFP & # x02013GluR6a (72.9 & # x000b11.8٪ في 30 دقيقة) لكن استيعاب YFP & # x02013GluR6a-K886R ظل كما هو الحال في الالتقام التأسيسي في ظل الظروف غير المحفزة (12.4 & # x000b10.6٪ مقارنة إلى 11.3 & # x000b10.9٪ في حضور كاينات في 30 دقيقة).

لتحديد الدور الفسيولوجي لـ GluR6 SUMOylation ، قمنا بفحص KARs بعد المشبكي في مشابك الألياف الطحلبية 13-15. في ظل الظروف القاعدية ، تم تسجيل تيارات ما بعد المشبكي المثيرة (KAR-EPSCs) المستقرة والمعزولة دوائيًا ، بوساطة KAR ، المستحثة بشكل متشابك من الخلايا العصبية CA3 في شرائح الحصين (الشكل 4 أ). تسبب تسريب SUMO-1 في الخلايا العصبية CA3 في انخفاض سريع في سعة KAR-EPSC (97 & # x000b15 ٪ و 77 & # x000b18 ٪ مقابل SUMO-1 ص& # x0003c0.05). لم يكن لـ SUMO-1 المتحول غير النشط - & # x00394GG أي تأثير (100 & # x000b16٪ و 77 & # x000b16٪ SUMO-1 - & # x00394GG مقابل SUMO-1 ص& # x0003c0.05) (الشكل 4 أ ، ب ، ز). أدى تسريب SENP-1 المؤتلف إلى زيادة KAR-EPSC (98 & ​​# x000b111٪ و 145 & # x000b113٪ تحكم مقابل SENP-1 ص& # x0003c0.05). لم يكن لتسريب متحولة SENP-1 C603S غير النشطة أي تأثير (91 & # x000b111٪ و 145 & # x000b121٪ SENP-1 C603S مقابل SENP-1 ص& # x0003c0.05) (الشكل 4 ج ، د ، ز). لم تتأثر EPSCs بوساطة مستقبلات AMPA المسجلة في نفس المشبك بواسطة SUMO-1 أو SENP-1 (89 & # x000b19٪ و 101 & # x000b113٪ تحكم مقابل SUMO-1 101 & # x000b118٪ و 91 & # x000b113٪ تحكم مقابل SENP-1 الشكل 4e & # x02013g) أو في CA1 Schaffer الضمانات المشابك (الشكل التكميلي 11).لم تتغير حركية انحلال KAR-EPSC أيضًا بواسطة SUMO-1 (& # x003c4 = 30.3 & # x000b12.1 مللي ثانية خلال أول دقيقتين من التسجيل و 28.9 & # x000b11.7 مللي ثانية خلال آخر 5 دقائق ، ن= 11) أو SENP-1 (& # x003c4 = 26.8 & # x000b12.1 مللي ثانية خلال أول دقيقتين من التسجيل و 25.6 & # x000b1 1.6 مللي ثانية خلال آخر 5 دقائق ، ن=11).

أ، تسبب تضمين 4.2 & # x003bcM بروتين SUMO-1 النشط في ماصة التصحيح في حدوث متهالك كبير في EPSC بوساطة KAR مقارنة بتجارب التحكم المشذرة. يتم تطبيع الاستجابات لكل خلية في الدقيقة الأولى بعد تمزق الغشاء. يتم أخذ آثار المثال كمتوسط ​​من الدقيقة الأولى (أسود) و 15 & # x0201320 دقيقة (أحمر). أشرطة مقياس 50 باسكال (عمودي) و 100 مللي ثانية (أفقي). ب، مثل a لكن عنصر التحكم يحتوي على 4.2 & # x003bcM من طفرة اقتران غير نشطة SUMO - & # x00394GG. ج، تسبب تضمين 100 نانومتر SENP-1 في زيادة كبيرة في EPSC مقارنة بتجارب التحكم المشذرة. يتم أخذ آثار المثال كمتوسط ​​من الدقيقة الأولى (أسود) و 15 & # x0201320 دقيقة (أحمر). أشرطة المقياس هي 50 باسكال و 100 مللي ثانية. د، مثل ج لكن التحكم الداخلي يحتوي على 100 نانومتر من متحولة SENP-1-C603S غير النشطة. لم تتأثر EPSCs بوساطة مستقبلات AMPA بإدراج 4.2 & # x003bcM نشط SUMO. F، لم تتأثر EPSCs بوساطة مستقبلات AMPA بإدراج 100 نانومتر SENP-1. ز، القياس الكمي للنتائج المبينة في أ& # x02013ه. الدلالة الإحصائية يُشار إليها بـ * (ص & # x0003c 0.05 ، غير مقترن ر-اختبار). ح، تسبب التأخير لمدة 10 دقائق في بدء التحفيز المتشابك في حدوث متاهة مماثلة في kainate EPSC لتجارب التحكم المتشابكة ، حيث احتوت الماصة في كلتا الحالتين على 4.2 & # x003bcM نشط SUMO (69 & # x000b1 10٪ مقابل 61 & # x000b1 9٪ 15 & # x0201320 دقيقة بعد بدء التحفيز). نورم ، تطبيع. جميع أشرطة الخطأ تعني & # x000b1 s.e.m.

قمنا أيضًا بغرس SUMO-1 لمدة 10 دقائق قبل التحفيز المشبكي لتحديد ما إذا كان اقتران SUMO-1 وحده كافيًا للحث على انخفاض في سعة KAR-EPSC. بعد التأخير لمدة 10 دقائق ، كان التخفيض في سعة KAR-EPSC مشابهًا لتلك المسجلة فورًا بعد تمزق الغشاء (الشكل 4 ح) ، مما يشير إلى أن هذه العملية تعتمد على النشاط لأن كلا من SUMO-1 والربط الناهض مطلوبان لانخفاض EPSC.

تشير بياناتنا إلى أن العمل المتزامن للربط الناهض و SUMOylation على السطح GluR6a يؤدي إلى الالتقام الخلوي السريع لـ KARs. تشير الملاحظة التي تشير إلى أن SENP-1 تسبب زيادة في سعة KAR-EPSC إلى أنه عند تثبيط إزالة KAR ، يكون هناك إفراز خلوي وانتشار جانبي لـ KARs في المشبك ، كما هو موضح لمستقبلات AMPA 16،17. أيضًا ، فإن الالتقام الخلوي GluR6 المحفز من NMDA مستقل عن SUMO-1 ، لذلك يجب أن يكون هناك العديد من مسارات KAR الداخلية والإفراز الخلوي.

قد يكون تنظيم SUMO-1 لـ KARs مهمًا في تنظيم استجابة الخلايا العصبية لإفراز الغلوتامات في ظل ظروف مثل نقص تروية الدم. ومن المثير للاهتمام ، أنه تم إثبات أن مستويات الحمض النووي الريبي المرسال SUMO-1 ترتفع بشكل كبير في الخلايا الدماغية 18. نظرًا لأن GluR6 يتم تنظيمه بشكل مزمن عن طريق الإجهاد السام عن طريق آلية تعتمد على c-fos 19 ، فإن أحد الاحتمالات الجذابة هو أن زيادة تنظيم مستويات SUMO يؤدي إلى تقليل التنظيم في KARs ، وبالتالي تقليل استثارة الخلايا العصبية. الآليات التي يؤدي من خلالها SUMOylation لـ GluR6 إلى الاستيعاب غير واضحة ، ولكن يبدو أنه من المحتمل أن يكون تنظيم البروتينات المتفاعلة 20،21 متضمنًا.

تشير النتائج التي توصلنا إليها ، جنبًا إلى جنب مع مجموعة متنوعة من الوظائف التي يخدمها SUMO في النواة والسيتوبلازم ، إلى أن تعديل البروتين التساهمي هذا من المرجح أن ينظم وظائف العديد من البروتينات المشبكية المختلفة. نتوقع أن يمثل SUMOylation المتشابك آلية جديدة سيكون لها آثار بعيدة المدى لفهم الوظيفة المشبكية.


نظائر سومو

الخميرة تعبر عن نظير SUMO واحد يسمى Smt3p in خميرة الخميرة. تعبر خلايا الثدييات عن ثلاثة نظائر رئيسية لـ SUMO ، تسمى SUMO-1 و SUMO-2 و SUMO-3. SUMO-2 و SUMO-3 هما ∼95٪ متطابقان مع بعضهما البعض. في معظم السياقات ، لا يمكن تمييز SUMO-2 و SUMO-3 ، وهنا نشير إليهما بشكل جماعي باسم SUMO-2/3. SUMO-2 و SUMO-3 متطابقان بنسبة 45٪ مع SUMO-1 ، وجميع نظائر الثدييات ∼ 45٪ متطابقة مع Smt3p.

هناك العديد من الاختلافات المهمة بين نظائر SUMO للثدييات. أولاً ، بعض أهداف SUMO مرتبطة فقط بـ SUMO-1 ، والبعض الآخر مع SUMO-2/3 فقط ، والبعض الآخر مع جميع نظائر SUMO (Vertegaal et al. ، 2006). ثانيًا ، يكون التركيز الخلوي الإجمالي لـ SUMO-2/3 أكبر من تركيز SUMO-1 ، كما هو الحال مع مجموعة البروتينات المجانية المتاحة للاقتران (Saitoh and Hinchey ، 2000). وبالتالي فمن المحتمل أن الجزء الأكبر من SUMOylation يتضمن SUMO-2/3. ثالثًا ، يُظهر SUMO-1 و SUMO-2/3 أنماط توطين خلوية مختلفة (Ayaydin and Dasso ، 2004 Zhang et al. ، 2008). رابعًا ، تشير تجارب التبييض الضوئي إلى أن SUMO-1 أقل ديناميكية من نظائر SUMO الأخرى ، وأن نمط الاقتران الخاص به يستجيب بشكل مختلف للصدمة الحرارية والإجهاد (Ayaydin and Dasso، 2004 Saitoh and Hinchey، 2000).

يمكن أن تشكل Smt3p و SUMO-2 و SUMO-3 سلاسل مترافقة من خلال ليسين متقبل واحد محفوظ (Bylebyl et al. ، 2003 Tatham et al. ، 2001). لا يحتوي SUMO-1 على بقايا ليسين مكافئ ، وبالتالي لا يعمل على الأرجح كحلقة وصل في إطالة السلاسل في الجسم الحي. ومع ذلك ، قد ينهي SUMO-1 سلاسل ممدودة من خلال الاقتران التسلسلي لـ SUMO-2/3 (Matic et al. ، 2008). والجدير بالذكر ، على الرغم من أن SUMOylation لا يبدو أنها تعتمد على هندسة الروابط المتسلسلة لمنح المعلومات ، كما تفعل في كل مكان (Pickart and Fushman ، 2004) ، فإن اتحادات SUMO المبنية من نظائر مختلفة أو بأطوال سلاسل مختلفة يمكن أن تحدد مصائر مستهدفة مميزة ، كما هو موضح أدناه .


خيارات الوصول

احصل على حق الوصول الكامل إلى دفتر اليومية لمدة عام واحد

جميع الأسعار أسعار صافي.
سيتم إضافة ضريبة القيمة المضافة في وقت لاحق عند الخروج.
سيتم الانتهاء من حساب الضريبة أثناء الخروج.

احصل على وصول محدود أو وصول كامل للمقالات على ReadCube.

جميع الأسعار أسعار صافي.


3. PCNA الانزلاق على الحمض النووي

من أجل معرفة آلية الانزلاق ، تم دمج البيانات الهيكلية مع محاكاة الديناميكيات الجزيئية [28]. قدمت المحاكاة إمالة أكثر وضوحًا للحمض النووي ، عند حوالي 30 & # x000b0 ، وجزء أكبر من الحمض النووي يتفاعل في وقت واحد مع اثنين من البروتومرات من القاطع مقارنة بالبنية البلورية. ومع ذلك ، فإن البقايا الأساسية داخل قناة PCNA أسست تفاعلات قصيرة العمر مع فوسفات الحمض النووي ، وتحولت بين الفوسفات المجاورة بطريقة غير منسقة. تشير البيانات إلى آلية لانزلاق PCNA على طول الحمض النووي: عندما يتم إنشاء عدد كافٍ من الاتصالات القطبية مع مجموعات الفوسفات المجاورة للحمض النووي ، تدور الحلقة على الحمض النووي ، مما يؤدي إلى تقدم زوج قاعدة واحد. لذلك ، فإن التصحيح المحفوظ للمخلفات الأساسية على الجدار الداخلي يمكّن PCNA من تتبع الملعب الحلزوني بشكل دوراني عن طريق الانتشار الحلزوني ، والذي يُسمى & # x0201ccogwheel diffusion & # x0201d (الشكل 3 أ). تحافظ هذه العملية على اتصالات بروتين الدنا وتحافظ على اتجاه المشبك ثابتًا بالنسبة للحمض النووي [29]. تتوافق هذه النتائج مع دراسات الجزيئات المفردة السابقة ، والتي أظهرت أن نمطين من PCNA ينزلقان على طول الحمض النووي. في وضع واحد ، يتتبع المشبك الخطوة الحلزونية لمزدوج الحمض النووي ، مما يؤدي إلى دوران البروتين حول الحمض النووي. في الوضع الثاني ، وهو أقل شيوعًا ، ينتشر البروتين انتقاليًا بمعدلات أعلى [30].

انزلاق PCNA البشري على طول الحمض النووي. (أ) وضع انتشار العجلة المسننة: يتتبع دوران PCNA الحمض النووي من خلال حركة لولبية ، مما يؤدي إلى تفاعلات عابرة مع الحمض النووي ، مما يحافظ على اتجاه المشبك ثابتًا بالنسبة للحمض النووي. محور الدوران الثلاثي لـ PCNA حول المحور الحلزوني للحمض النووي. في اللوحة السفلية ، تم توضيح تطور اتصالات PCNA & # x02013DNA أثناء انزلاق العجلة المسننة. يمكن للسلاسل الجانبية المتفاعلة التبديل بسرعة وبشكل عشوائي بين الفوسفات المتجاور (المشار إليه بالخطوط الرفيعة والسميكة) ، مما يمكّن PCNA من التقدم على طول العمود الفقري للفوسفات عن طريق حركات الدوران والإمالة. (ب) وضع الانتشار متعدية: ينتقل PCNA على طول الحمض النووي ، دون الاتصال بالحمض النووي. (الشكل مقتبس من [28]).

بسبب تناظر المشبك ، يمكن أن يتفاعل الحمض النووي مع ثلاثة مواقع مكافئة لـ PCNA. يتم إنشاء تبديل الموقع من خلال دورات 120 & # x000b0 حول المحور الثلاثي للحلقة ويتطلب مقاطعة وإعادة ترتيب المشبك & # x02013DNA (الشكل 3 ب). وبالتالي ، فإن التبادل العرضي للحمض النووي بين المواقف الثلاثة قد يفسر المكون الانتقالي لانزلاق PCNA الذي لوحظ في دراسات الجزيء الواحد [30].

من المتوقع أن يكون PCNA موجودًا على الحمض النووي في حالة عدم وجود شركاء ملزمين ، على الأقل بشكل عابر. على سبيل المثال ، أثناء تكرار الخيط المتأخر ، يجب أن يخرج البوليميراز من المشبك عند إكمال جزء Okazaki ، تاركًا PCNA على الجزء المكتمل. يمكن أن يرتبط البوليميراز بعد ذلك بمشبك آخر تم تحميله على موقع معمل جديد ، بينما يمكن لـ PCNA المتخلف وراءه ربط الشركاء الآخرين لمزيد من معالجة شظايا Okazaki. تمنح آلية الانزلاق الرئيسية ، انزلاق العجلة المسننة ، حلقة PCNA اتجاهًا مائلًا فيما يتعلق بالحمض النووي ، والذي يُعتقد أنه مهم للقاءات مثمرة مع الإنزيمات. يمكن توضيح ما إذا كان وضع انزلاق العجلة المسننة الأساسي أم لا عندما يكون PCNA مرتبطًا بشركاء مختلفين من خلال تجارب جزيء واحد.

تعتبر البقايا الأساسية في الواجهة المنزلقة ضرورية لإنشاء اتجاه محدد لـ PCNA بالنسبة للحمض النووي ، والذي قد يكون مطلوبًا بواسطة Pol & # x003b4 holoenzyme لتجميع وبدء استطالة شظايا Okazaki الأولية [27]. علاوة على ذلك ، تم الإبلاغ عن أن السطح المنزلق للحمض النووي يمكن تعديله بواسطة أسيتيل ليسين محدد للتحكم في استجابة تلف الحمض النووي [31] ، وعن طريق ربط عامل PCNA p15 [32]. يزيل أسيتيل اللايسين الشحنات الموجبة على الجانب الداخلي من PCNA ومن المتوقع أن يفضل وضع الترجمة على وضع العجلة المسننة ، مما يؤدي إلى انزلاق أسرع مع عدم وجود إمالة مفضلة. إذا كان هذا الميل مطلوبًا للمواجهات المثمرة مع Pol & # x003b4 holoenzyme ، فسيتم اختراق استطالة شظايا Okazaki المحضرة. دعم هذا التوقع هو الملاحظة التي تشير إلى أن طفرات اثنين من اللايسينات المحفوظة في واجهة PCNA-DNA الخميرة تضعف تمامًا وظيفة بوليميراز الخميرة & # x003b4 & # x02019s في تكرار قوالب الحمض النووي الدائرية [33]. يشدد ارتباط p15 قبضة PCNA على الحمض النووي ومن المحتمل أن لا يفضل وضع الترجمة. لذلك ، على الرغم من أن الجزء الداخلي من PCNA مدروس بشكل أقل من السطح الخارجي ، إلا أنه يتم الحفاظ عليه تطوريًا ، وتنظيمه بدرجة عالية ، وهو حاسم لدور PCNA & # x02019s في شوكة النسخ المتماثل [28،33].


المسار المتقارب لبروتين SUMOylation في إشارات الهرمونات النباتية: نقاط بارزة وحدود جديدة

يوفر تقاطع مسارات إشارات الهرمونات النباتية مع SUMOylation ، وهو تعديل رئيسي بعد الترجمة ، طبقة إضافية من التحكم في إشارات الهرمونات النباتية من أجل تنظيم متطور لتطور النبات.

الملخص

تعيش النباتات في بيئة متغيرة باستمرار والتي غالبًا ما تمثل تحديًا لنمو النباتات وتطورها. تلعب الهرمونات النباتية دورًا مهمًا في تعديل التغيرات على المستوى الجزيئي لتمكين النباتات من مقاومة الانحرافات المناخية. يستلزم تنسيق مثل هذه الاستجابات الجزيئية الفعالة تنظيمًا سريعًا لإشارات الهرمونات النباتية على مستويات النسخ والترجمة وما بعد الترجمة. ظهرت تعديلات ما بعد الترجمة كلاعب رئيسي في تعديل المسارات الهرمونية. يركز الاستعراض الحالي على دور SUMOylation ، وهو تعديل رئيسي بعد الترجمة ، في التلاعب بمسارات إشارات الهرمونات الفردية لتحسين قدرة النبات على التكيف. هنا ، نناقش التقدم الأخير في هذا المجال ونلقي الضوء على كيفية استهداف SUMO لوسائط الإشارة الرئيسية بما في ذلك عوامل النسخ لتوفير استجابة سريعة لمختلف الضغوط الحيوية أو اللاأحيائية ، في بعض الأحيان حتى قبل التغيرات في مستويات الهرمونات. سيوفر فهم تقارب SUMOylation والمسارات الهرمونية طبقة إضافية من التحكم في إشارات الهرمونات النباتية من أجل تنظيم معقد ومتطور لتطوير النبات ويمكن استخدامه كأداة لتوليد محاصيل مقاومة للمناخ.


مراجع

Albert L ، Lee JM ، Yang W-M ، DeCaprio JA ، Kaelin Jr WG ، Seto E ، Branton PE. 1999 مول. زنزانة. بيول. 19: 6632–6641

Botz J، Zerfass-Thome K، Spitkovsky D، Delius H، Vogt B، Eilers M، Hatzigeorgiou A، Jansen-Dürr P. 1996 مول. زنزانة. بيول. 16: 3401–3409

بريهم أ ، ميسكا إي إيه ، ماكانس دي جي ، ريد جيه إل ، بانيستر إيه جيه ، كوزاريدس تي. 1998 طبيعة سجية 391: 597–601

تشن تي تي ، وانغ جي. 2000 مول. زنزانة. بيول. 20: 5571–5580

تشاو KNB ، عميد العاصمة. 1996 مول. زنزانة. بيول. 16: 4862–4868

Dahiya A، Gavin MR، Luo RX، Dean DC. 2000 مول. زنزانة. بيول. 20: 6799–6805

ديك FA ، Sailhamer E ، Dyson NJ. 2000 مول. زنزانة. بيول. 20: 3715–3727

Dowdy SF ، Hinds PW ، Louie K ، Reed SI ، Arnold A ، Weinberg RA. 1993 زنزانة. 73: 499–511

دنيف جيه إل ، ستروبر بي ، جوها إس ، خافاري بي إيه ، ألين ك ، لوبان جي ، جيجمان إم ، كرابتري جي آر ، جوف إس بي. 1994 زنزانة. 79: 119–130

دايسون إن. 1998 تطوير الجينات. 12: 2245–2262

Ewen ME ، Sluss HK ، Sherr CJ ، Matushime H ، Kato J ، Livingston DM. 1993 زنزانة. 73: 487–497

Goodman RH ، Smolik S. 2000 تطوير الجينات. 14: 1553–1577

جرونشتاين م. 1997 طبيعة سجية 389: 349–352

Han JW ، Ahn SH ، Park SH ، Wang SY ، Bae GU ، Kwon HK ، Hong S ، Lee HY ، Lee YW ، Lee HW. 2000 الدقة السرطان. 60: 6068–6074

Harbour JW ، Luo RX ، Dei S ، Postigo AA ، Dean DC. 1999 زنزانة. 98: 859–869

هاربور جي دبليو ، دين دي سي. 2000 تطوير الجينات. 14: 2393–2409

هاسيغ كاليفورنيا ، شريبر سي. 1997 بالعملة. رأي. 1: 300–308

هيبرت سو ، تشيلابان سب ، هورويتز جم ، نيفينز جونيور. 1992 تطوير الجينات. 6: 177–185

Hoshikawa Y، Kwon HJ، Yoshida M، Horinouchi S، Beppu T. 1994 إكسب. زنزانة. الدقة. 214: 189–197

كينغستون ري ، نارليكار جي. 1999 تطوير الجينات. 13: 2339–2352

قرص Laherty ، و Yang WM ، و Sun JM ، و Davie JR ، و Seto E ، و Eisenman RN. 1997 زنزانة. 89: 349–356

Lee CW، Sørensen TS، Shikama N، La Thangue NB. 1998 الأورام 16: 2695–2710

لي جو ، روسو AA ، بافليتش NP. 1998 طبيعة سجية 391: 859–865

Liu N، Lucibello FC، Zwocker J، Engeland K، Müller R. 1996 الدقة الأحماض النووية. 24: 2905–2910

لوه آر إكس ، بوستيجو إيه إيه ، دين دي سي. 1998 زنزانة. 92: 463–473

Magnaghi-Jaulin L، Groisman R، Naguibneva I، Robin P، Lorain S، Le Villain JP، Troalen F، Trouche D، Harel-Bellan A. 1998 طبيعة سجية 391: 601–605

ميتناخت إس. 1998 بالعملة. رأي. جينيه. ديف. 8: 21–27

موران إي. 1993 بالعملة. رأي. جينيه. ديف. 3: 63–70

موليجان جي ، جاك تي. 1998 اتجاهات الجينات. 14: 223–229

أوهتاني ك ، ديجريجوري ي ، نيفينز جونيور. 1995 بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 92: 12146–12150

Qin X-Q ، ليفينغستون DM ، Ewen M ، Sellers WR ، Arany Z ، Kaelin Jr WG. 1995 مول. زنزانة. بيول. 15: 742–755

روس جي إف ، ليو إكس ، داينلاخت بي دي. 1999 مول. زنزانة. 3: 195–205

البائعين WR ، Rodgers JW ، Kaelin Jr WG. 1995 بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 92: 11544–11548

شيكاما إن ، ليون جيه ، لا ثانج إن بي. 1997 خلية الاتجاهات. مادة الاحياء 7: 230–236

شيكاما إن ، تشان إتش إم ، كرستيك ديموناكوس إم ، سميث إل ، لي سي دبليو ، كيرنز دبليو ، لا ثانج إن بي. 2000 مول. زنزانة. بيول. 20: 8933–8943

سينغ بي ، كو جي ، هونغ دبليو. 1995 طبيعة سجية 374: 562–565

توماسي S ، فايفر جي بي. 1995 مول. زنزانة. بيول. 15: 6901–6913

Trouche D، Kouzarides T. 1996 بروك. ناتل. أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 93: 1439–1441

Weintraub SJ ، Chow KNB ، Luo RX ، Zhang SH ، He S ، Dean DC. 1995 طبيعة سجية 375: 812–815

Woitach JT ، Zhang M ، Niu C-H ، Thorgeirsson SS. 1998 نات. جينيه. 19: 371–374

Zamanian M، La Thangue NB. 1992 EMBO J. 11: 2603–2610

Zhang H، Gavin M، Dahiya A، Postigo AA، Ma D، Luo RX، Harbour JW، Dean DC. 2000 زنزانة. 101: 79–89

تشانغ HS ، Postigo AA ، عميد DC. 1999 زنزانة. 97: 53–61

Zwicker J، Liu N، Engeland K، Lucibello FC، Muller R. 1996 علم 271: 1595–1597


استنتاج

باختصار ، في هذا العمل ، تصف نتائجنا ملفًا تنمويًا عامًا متسقًا نسبيًا لتنظيم بروتينات آلية SUMO وركائز SUMOylated ، مع اختلافات إقليمية بين المخ والمخيخ. توفر هذه الصورة الشاملة سياقًا واضحًا للدراسات المستقبلية التي تركز على كيفية تنظيم بروتينات آلية محددة لـ SUMO أو بروتينات ركيزة SUMOylation في مناطق مختلفة من الجهاز العصبي المركزي والمقصورات الخلوية بشكل فردي أثناء التطوير.


تم النشر بواسطة الجمعية الملكية بموجب شروط رخصة المشاع الإبداعي http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ، والتي تسمح بالاستخدام غير المقيد ، بشرط ذكر المؤلف الأصلي والمصدر.

مراجع

Fitzky BU، Witsch-Baumgartner M، Erdel M، Lee JN، Paik YK، Glossmann H، Utermann G، Moebius FF

. 1998 الطفرات في جين اختزال دلتا 7 ستيرول في المرضى الذين يعانون من متلازمة سميث ليملي أوبيتز. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 95، 8181-8186. (دوى: 10.1073 / pnas.95.14.8181) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

كوزو أوف ، نوري ماجستير ، روبرتسون جي بي

. 2016 دور الكوليسترول في السرطان. الدقة السرطان. 76، 2063-2070. (دوى: 10.1158 / 0008-5472.CAN-15-2613) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

شارب LJ ، كوك EC ، Zelcer N ، براون AJ

. 2014 UPS وهبوط توازن الكولسترول. اتجاهات Biochem. علوم. 39، 527-535. (دوى: 10.1016 / j.tibs.2014.08.008) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

ميورا ك ، جين جي بي ، هاسيغاوا بيإم

. 2007 Sumoylation ، عملية تنظيمية ما بعد الترجمة في النباتات. بالعملة. رأي. مصنع بيول. 10، 495-502. (دوى: 10.1016 / j.pbi.2007.07.002) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2013 Sumoylation: تعديل بروتيني تنظيمي في الصحة والمرض. Annu. القس Biochem. 82، 357-385. (دوى: 10.1146 / annurev-biochem-061909-093311) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2004 ديناميكيات متميزة في الجسم الحي من نظائر الفقاريات SUMO. مول. بيول. زنزانة. 15، 5208-5218. (دوى: 10.1091 / mbc.e04-07-0589) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Tatham MH، Jaffray E، Vaughan OA، Desterro JM، Botting CH، Naismith JH، Hay RT

. 2001 السلاسل البوليمرية من SUMO-2 و SUMO-3 مرتبطة بركائز البروتين بواسطة SAE1 / SAE2 و Ubc9. J. بيول. تشيم. 276، 35368-35 374. (دوى: 10.1074 / jbc.M104214200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

2016 تطور وظيفة سومو وتكوين السلاسل في الحشرات. مول. بيول. Evol. 33، 568-584. (دوى: 10.1093 / molbev / msv242) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Drabikowski K، Ferralli J، Kistowski M، Oledzki J، Dadlez M، Chiquet-Ehrismann R

. 2018 القائمة الشاملة لأهداف سومو في أنواع معينة انيقة وتداعياته على الحفظ التطوري لإشارات سومو. علوم. اعادة عد. 8، 1139. (دوى: 10.1038 / s41598-018-19424-9) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2018 اقتران البروتين الشبيه بـ Ubiquitin: الهياكل والكيمياء والآلية. تشيم. القس. 118، 889-918.(دوى: 10.1021 / acs.chemrev.6b00737) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

بيشلر أ ، فاتوروس سي ، لي إتش ، أيزنهاردت إن

. 2017 اقتران سومو - نظرة ميكانيكية. بيومول. المفاهيم 8، 13-36. (دوى: 10.1515 / bmc-2016-0030) كروسريف ، PubMed ، الباحث العلمي من Google

. 2010 مسار سومو: الآليات الناشئة التي تشكل الخصوصية والاقتران والاعتراف. نات. القس مول. خلية بيول. 11، 861-871. (دوى: 10.1038 / nrm3011) Crossref و PubMed و ISI و Google Scholar

. 2018 لمحة عن البروتياز والأيزوبيبتيدازات الخاصة بـ SUMO من عائلة SENP. J. خلية علوم. 131، jcs211904. (دوى: 10.1242 / jcs.211904) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Azuma Y، Tan SH، Cavenagh MM، Ainsztein AM، Saitoh H، Dasso M

. 2001 التعبير عن وتنظيم إنزيم الثدييات SUMO-1 E1. FASEB J. 15، 1825-1827. (دوى: 10.1096 / fj.00-0818fje) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

أولسن سك ، كابيلي ميلادي ، لو إكس ، تان دس ، ليما سي دي

. 2010 إعادة تصميم الموقع النشط يصاحب تكوين رابطة thioester في SUMO E1. طبيعة سجية 463، 906-912. (دوى: 10.1038 / nature08765) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Shin EJ، Shin HM، Nam E، Kim WS، Kim JH، Oh BH، Yun Y

2012 DeSUMOylating isopeptidase: فئة ثانية من بروتياز السومو. ممثل EMBO. 13، 339-346. (دوى: 10.1038 / embor.2012.3) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Suh HY ، Kim JH ، Woo JS ، Ku B ، Shin EJ ، Yun Y ، Oh BH

. 2012 التركيب البلوري لـ DeSI-1 ، وهو ديسومويلاز جديد ينتمي إلى عائلة إيزوبيبتيداز الفائقة المفترضة. البروتينات 80، 2099-2104. (دوى: 10.1002 / prot.24093) PubMed و ISI و Google Scholar

2012 يشبه البروتياز الخاص بـ Ubiquitin 1 (USPL1) هو SUMO isopeptidase مع وظائف أساسية غير تحفيزية. ممثل EMBO. 13، 930-938. (دوى: 10.1038 / embor.2012.125) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

هوانغ سي جيه ، وو د ، خان فا ، هوو إل جيه

. 2015 DeSUMOylation: هدف علاجي مهم وحدث تنظيمي للبروتين. بيول خلية الحمض النووي. 34، 652-660. (دوى: 10.1089 / dna.2015.2933) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2007 مفرق سومو - ما هي وظيفتك؟ رؤى جديدة من خلال الزخارف المتفاعلة مع SUMO. ممثل EMBO. 8، 550-555. (دوى: 10.1038 / sj.embor.7400980) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

شين تي ، لين هونغ ، سكاليوني بي بي ، يونغ تي إم ، باندولفي بي بي

. 2006 آليات تشكيل الجسم النووي PML. مول. زنزانة 24، 331-339. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2006.09.013) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2006 دور الحافز المتفاعل مع SUMO في تعديل Daxx SUMO ، والتوطين تحت النووي ، وقمع عوامل النسخ السومويلي. مول. زنزانة 24، 341-354. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2006.10.019) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Rosonina E، Akhter A، Dou Y، Babu J، Sri Theivakadadcham VS

. 2017 تنظيم عوامل النسخ عن طريق سومويليشن. النسخ 8، 220-231. (دوى: 10.1080 / 21541264.2017.1311829) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2000 هناك حافز مشترك داخل المناطق التنظيمية السلبية لعوامل متعددة يثبط التآزر النسخي. مول. خلية بيول. 20، 6040-6050. (دوى: 10.1128 / MCB.20.16.6040-6050.2000) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2017 SUMOylation يعزز الاستيراد النووي وتثبيت كيناز 1 الشبيه بالبولو لدعم وظيفته الانقسامية. مندوب الخلية. 21، 2147-2159. (دوى: 10.1016 / j.celrep.2017.10.085) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Goodson ML، Hong Y، Rogers R، Matunis MJ، Park-Sarge OK، Sarge KD

. 2001 تعديل Sumo-1 ينظم نشاط ربط الحمض النووي لعامل نسخ الصدمة الحرارية 2 ، وهو عامل نسخ مرتبط بجسم سرطان الدم البرومي. J. بيول. تشيم. 276، 18 513-18 518. (دوى: 10.1074 / jbc.M008066200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

. 2012 Ubiquitin و SUMO والفوسفات: كيف يتحكم ثلاثي من المعدلات ما بعد الترجمة في مصير البروتين. مول. زنزانة 47، 335-337. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2012.07.016) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2005 Sumoylation و acetylation يلعبان دورًا متعاكسًا في معاملات PLAG1 و PLAGL2. J. بيول. تشيم. 280، 40773-40 781. (دوى: 10.1074 / jbc.M504334200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Van Nguyen T، Angkasekwinai P، Dou H، Lin FM، Lu LS، Cheng J، Chin YE، Dong C، Yeh ET

. يعد البروتياز 1 الخاص بـ SUMO لعام 2012 أمرًا بالغ الأهمية للتطور اللمفاوي المبكر من خلال تنظيم تنشيط STAT5. مول. زنزانة 45، 210-221. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2011.12.026) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Gonzalez-Prieto R، Cuijpers SA، Kumar R، Hendriks IA، Vertegaal AC

. 2015 c-Myc مستهدف للبروتياز للتحلل بطريقة تعتمد على SUMOylation ، التي ينظمها PIAS1 و SENP7 و RNF4. دورة الخلية 14، 1859-1872. (دوى: 10.1080 / 15384101.2015.1040965) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2016 تعاونية مسارات SUMO و ubiquitin في استقرار الجينوم. الجزيئات الحيوية 6، 14. (دوى: 10.3390 / biom6010014) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Wotton D، Pemberton LF، Merrill-Schools J

. 2017 سومو وإعادة عرض الكروماتين. حال. إكسب. ميد. بيول. 963، 35-50. (دوى: 10.1007 / 978-3-319-50044-7_3) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

غارسيا دومينغيز M، رييس جي سي

. 2009 ارتباط SUMO بمجمعات القامع ، والطرق الناشئة للتحكم في النسخ. بيوكيم. بيوفيز. اكتا 1789، 451-459. (دوى: 10.1016 / j.bbagrm.2009.07.001) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2003 Sumoylation هيستون يرتبط بقمع النسخ. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 100، 13225-13 230. (دوى: 10.1073 / pnas.1735528100) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من جوجل

Ninova M و Godneeva B و Chen YA و Luo Y و Prakash SJ و Jankovics F و Erdélyi M و Aravin AA و Tóth KF

. 2020 يتحكم SUMO Ligase Su (var) 2-10 في التعبير الجيني المتغاير والمتساوي اللون من خلال إنشاء H3K9 ثلاثي الميثيل وتنظيم التغذية المرتدة السلبية. مول. زنزانة 77، 571-585 هـ. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2019.09.033) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Ninova M ، Fejes Toth K ، Aravin AA

. 2019 التحكم في التعبير الجيني وهوية الخلية عن طريق تريميثيل H3K9. تطوير 146، dev181180. (دوى: 10.1242 / dev.181180) Crossref و PubMed و ISI و Google Scholar

Ninova M و Chen YA و Godneeva B و Rogers AK و Luo Y و Fejes Toth K و Aravin AA

. 2020 Su (var) 2-10 ومسار SUMO يربط التعرف على الهدف الموجه بواسطة piRNA بإسكات الكروماتين. مول. زنزانة 77، 556-570 هـ. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2019.11.012) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2008 تهريب الكوليسترول الخلوي وتجزئته. نات. القس مول. خلية بيول. 9، 125-138. (دوى: 10.1038 / nrm2336) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 1959 عدم وجود تخليق الستيرول في الحشرات. J. بيول. تشيم. 234، 2578-2582. PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2004 يعتبر بروتين Niemann-Pick C1 like 1 أمرًا بالغ الأهمية لامتصاص الكوليسترول المعوي. علم 303، 1201-1204. (دوى: 10.1126 / العلوم .1093131) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Nguyen TM ، سوير JK ، Kelley KL ، Davis MA ، Rudel LL

. 2012 استرة الكوليسترول بواسطة ACAT2 ضروري لامتصاص الكوليسترول المعوي بكفاءة: دليل من إدخال القنية اللمفاوية الصدرية. J. ليبيد الدقة. 53، 95-104. (دوى: 10.1194 / jlr.M018820) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

هورتون جيه دي ، شاه NA ، وارينجتون جا ، أندرسون إن ، بارك إس دبليو ، براون إم إس ، جولدستين جيه إل

. 2003 يحدد التحليل المشترك لبيانات المصفوفة الدقيقة قليلة النوكليوتيد المأخوذة من الفئران المعدلة وراثيًا والضربة القاضية الجينات المستهدفة المباشرة لـ SREBP. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 100، 12027-12 032. (دوى: 10.1073 / pnas.1534923100) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

. 1997 مسار SREBP: تنظيم استقلاب الكوليسترول عن طريق التحلل البروتيني لعامل النسخ المرتبط بالغشاء. زنزانة 89، 331-340. (دوى: 10.1016 / S0092-8674 (00) 80213-5) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

براون MS، Radhakrishnan A، Goldstein JL

. 2018 بأثر رجعي على توازن الكوليسترول: الدور المركزي لسكاب. Annu. القس Biochem. 87، 783-807. (دوى: 10.1146 / annurev-biochem-062917-011852) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2004 مستقبلات نووية تشير في السيطرة على توازن الكوليسترول: هل وجد الأيتام منزلاً؟ سيرك. الدقة. 95، 660-670. (دوى: 10.1161 / 01.RES.0000143422.83209.be) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 1992 التخليق الحيوي لحمض الصفراء. الكيمياء الحيوية 31، 4737-4749. (دوى: 10.1021 / bi00135a001) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Peet DJ ، Turley SD ، Ma W ، Janowski BA ، Lobaccaro JM ، Hammer RE ، Mangelsdorf DJ

. 1998 ضعف استقلاب الكوليسترول وحمض الصفراء في الفئران التي تفتقر إلى مستقبل الأوكسيستيرول النووي LXR alpha. زنزانة 93، 693-704. (دوى: 10.1016 / S0092-8674 (00) 81432-4) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

1999 تحديد مستقبل نووي للأحماض الصفراوية. علم 284، 1362-1365. (دوى: 10.1126 / العلوم .284.5418.1362) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2014 ينظم سومويليشن الخاضع للرقابة من إنزيم مسار الميفالونات HMGS-1 عملية التمثيل الغذائي أثناء الشيخوخة. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 111، E3880-E3889. (دوى: 10.1073 / pnas.1414748111) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

هورنر إم إيه ، باردي ك ، ليو إس ، كينج جونز ك ، لاجوي جي ، إدواردز إيه ، كراوس إتش إم ، ثوميل سي إس

. 2009 ذبابة الفاكهة مستقبل نووي DHR96 يربط الكوليسترول وينظم توازن الكوليسترول. تطوير الجينات. 23، 2711-2716. (دوى: 10.1101 / gad.1833609) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

King-Jones K ، Horner MA ، Lam G ، Thummel CS

. 2006 المستقبل النووي DHR96 ينظم الاستجابات الغريبة الحيوية في ذبابة الفاكهة . ميتاب الخلية. 4، 37-48. (دوى: 10.1016 / j.cmet.2006.06.006) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2013 مستقبلات الزبال تتوسط دور SUMO و Ftz-f1 في ذبابة الفاكهة تولد الستيرويد. بلوس جينيت. 9، e1003473. (دوى: 10.1371 / journal.pgen.1003473) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Talamillo A، Sánchez J، Cantera R، Pérez C، Martín D، Caminero E، Barrio R

. 2008 Smt3 مطلوب من أجل ذبابة الفاكهة سوداء البطن التحول . تطوير 135، 1659-1668. (دوى: 10.1242 / dev.020685) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

L Herboso، Talamillo A، Pérez C، Barrio R

. 2011 التعبير عن عائلة Scavenger Receptor الفئة ب النوع الأول (SR-BI) في ذبابة الفاكهة سوداء البطن . كثافة العمليات J. ديف. بيول. 55، 603-611. (دوى: 10.1387 / ijdb.103254lh) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Chen WY، Lee WC، Hsu NC، Huang F، Chung BC

. 2004 تعديل سومو لمجالات القمع يعدل وظيفة المستقبل النووي 5A1 (عامل ستيرويدوجينيك -1). J. بيول. تشيم. 279، 38730-38 735. (دوى: 10.1074 / jbc.M405006200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Yang FM ، Pan CT ، Tsai HM ، Chiu TW ، Wu ML ، Hu MC

. 2009 يتم تنظيم توطين متماثل مستقبلات الكبد -1 في الجسم النووي عن طريق إرسال إشارات السومويل و cAMP في الخلايا الحبيبية للجرذان. FEBS J. 276، 425-436. (دوى: 10.1111 / j.1742-4658.2008.06785.x) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Lee FY و Faivre EJ و Suzawa M و Lontok E و Ebert D و Cai F و Belsham DD و Ingraham HA

. 2011 القضاء على سومويليشن SF-1 (NR5A1) في الجسم الحي يؤدي إلى إشارات القنفذ خارج الرحم وتعطيل نمو الغدد الصماء. ديف. زنزانة 21، 315-327. (دوى: 10.1016 / j.devcel.2011.06.028) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Talamillo A ، مارتن D ، Hjerpe R ، Sanchez J ، Barrio R

. 2010 تعديلات سومو ويوبيكويتين أثناء تخليق هرمون الستيرويد ووظيفته. بيوتشيم. شركة عبر. 38، 54-59. (دوى: 10.1042 / BST0380054) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Hua X ، Yokoyama C ، Wu J ، Briggs MR ، Brown MS ، Goldstein JL ، Wang X

. 1993 SREBP-2 ، وهو بروتين سحاب ثانٍ أساسي الحلزون الحلقي الحلزوني لوسين يحفز النسخ عن طريق الارتباط بعنصر تنظيمي ستيرول. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 90، 11603-11 607. (دوى: 10.1073 / pnas.90.24.11603) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

ويبر إل دبليو ، بول إم ، ستامبفل أ

. 2004 الحفاظ على استتباب الكوليسترول: بروتينات مرتبطة بعنصر الستيرول التنظيمي. العالم J. Gastroenterol. 10، 3081-3087. (دوى: 10.3748 / wjg.v10.i21.3081) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

ثيوبولد يو ، إيكينجرين إس ، هولتمارك د

. 1996 HLH106 ، عامل نسخ ذبابة الفاكهة مع تشابه مع بروتين رابط العنصر المتجاوب للستيرول الفقاري. بروك. ناتل أكاد. علوم. الولايات المتحدة الأمريكية 93، 1195-1199. (دوى: 10.1073 / pnas.93.3.1195) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

ماكاي آر إم ، مكاي جي بي ، أفيري إل ، غراف جم

. 2003 C. ايليجانس: نموذج لاستكشاف علم الوراثة لتخزين الدهون. ديف. زنزانة 4، 131-142. (دوى: 10.1016 / S1534-5807 (02) 00411-2) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Dobrosotskaya IY، Seegmiller AC، Brown MS، Goldstein JL، Rawson RB

. 2002 تنظيم معالجة SREBP وإنتاج الدهون الغشائية بواسطة الفسفوليبيدات في ذبابة الفاكهة . علم 296، 879-883. (دوى: 10.1126 / العلوم .1071124) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Seegmiller AC، Dobrosotskaya I، Goldstein JL، Ho YK، Brown MS، Rawson RB

. 2002 مسار SREBP في ذبابة الفاكهة: التنظيم بالميتات ، وليس الستيرولات. ديف. زنزانة 2، 229-238. (دوى: 10.1016 / S1534-5807 (01) 00119-8) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

هيرانو واي ، موراتا إس ، تاناكا ك ، شيميزو إم ، ساتو آر

. 2003 يتم تنظيم بروتينات الربط التنظيمي لعنصر ستيرول بشكل سلبي من خلال تعديل SUMO-1 بشكل مستقل عن مسار يوبيكويتين / 26 S البروتياز. J. بيول. تشيم. 278، 16809-16 819. (دوى: 10.1074 / jbc.M212448200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Roth G، Kotzka J، Kremer L، Lehr S، Lohaus C، Meyer HE، Krone W، Müller-Wieland D

. 2000 MAP kinases Erk1 / 2 phosphorylate sterol المنظم بروتين ربط العنصر (SREBP) -1 أ في سيرين 117 في المختبر. J. بيول. تشيم. 275، 33302-33 307. (دوى: 10.1074 / jbc.M005425200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Kotzka J، Lehr S، Roth G، Avci H، Knebel B، Muller-Wieland D

. 2004 كينازات البروتين المنشط بالأنسولين Erk-mitogen-activated phosphorylate sterol - بروتين رابط للعنصر التنظيمي -2 في بقايا السيرين 432 و 455 في الجسم الحي. J. بيول. تشيم. 279، 22 404-22 411. (دوى: 10.1074 / jbc.M401198200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Arito M ، Horiba T ، Hachimura S ، Inoue J ، Sato R

. 2008 الفسفرة المستحثة بعامل النمو للبروتينات الرابطة لعنصر الستيرول التنظيمي تمنع السومويليشن ، وبالتالي تحفيز التعبير عن الجينات المستهدفة ، وامتصاص البروتين الدهني منخفض الكثافة ، وتخليق الدهون. J. بيول. تشيم. 283، 15 224-15 231. (دوى: 10.1074 / jbc.M800910200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

جانوسكي با ، ويلي بي جيه ، ديفي تي آر ، فالك جونيور ، مانجلسدورف دي جي

. 1996 مسار إشارات الأوكسيستيرول بوساطة المستقبل النووي LXR alpha. طبيعة سجية 383، 728-731. (دوى: 10.1038 / 383728a0) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2000 دور المستقبلات النووية اليتيمة في تنظيم استتباب الكولسترول. Annu. القس الخلية ديف. بيول. 16، 459-481. (دوى: 10.1146 / annurev.cellbio.16.1.459) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2014 مثبط Niemann-Pick C1 like 1 (NPC1L1) ezetimibe يحسن المرض الأيضي عن طريق انخفاض نشاط مستقبلات الكبد X (LXR) في كبد الفئران الذكور البدينة. طب الغدد الصماء 155، 2810-2819. (دوى: 10.1210 / en.2013-2143) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Yu L ، و York J ، و von Bergmann K ، و Lutjohann D ، و Cohen JC ، و Hobbs HH

. 2003 تحفيز إفراز الكوليسترول بواسطة ناهض مستقبلات الكبد X يتطلب ناقلات كاسيت ملزمة لـ ATP G5 و G8. J. بيول. تشيم. 278، 15565-15 570. (دوى: 10.1074 / jbc.M301311200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

Becares N ، Gage MC ، Pineda-Torra I

. 2017 تعديلات ما بعد الترجمة للمستقبلات النووية التي تنشط الدهون: التركيز على التمثيل الغذائي. طب الغدد الصماء 158، 213-225. (دوى: 10.1210 / en.2016-1577) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Ghisletti S، Huang W، Ogawa S، Pascual G، Lin ME، Willson TM، Rosenfeld MG، Glass CK

وآخرون. 2007 المسارات المتوازية المعتمدة على SUMOylation تتوسط في إعادة الضغط الخاصة بالجينات والإشارة بواسطة LXRs و PPARgamma. مول. زنزانة 25، 57-70. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2006.11.022) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Lee JH و Park SM و Kim OS و Lee CS و Woo JH و Park SJ و Joe E و Jou I

. يتوسط SUMOylation التفاضلية لعام 2009 لـ LXRalpha و LXRbeta تبدل الضغط للإشارات الالتهابية STAT1 في الخلايا النجمية للدماغ التي تحفز IFN-gamma. مول. زنزانة 35، 806-817. (دوى: 10.1016 / j.molcel.2009.07.021) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

تتحكم مسارات الكبريس / سومو المعتمدة على GPS2 لعام 2010 في الإجراءات المضادة للالتهابات لـ LRH-1 و LXRbeta في استجابة المرحلة الحادة الكبدية. تطوير الجينات. 24، 381-395. (دوى: 10.1101 / gad.545110) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2015 مفتاح أسيتيل / سومو غير منظم في FXR يعزز الالتهاب الكبدي في السمنة. EMBO J. 34، 184-199. (دوى: 10.15252 / embj.201489527) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

باديباتلا الأول ، لي إم جي ، كالامارز مي ، فيراريز آر ، جوفيند إس

. 2010 دور سومويليشن في الالتهاب الجهازي والتوازن المناعي في ذبابة الفاكهة يرقات. بلوس باثوج. 6، e1001234. (دوى: 10.1371 / journal.ppat.1001234) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

إيتو أ ، هونج سي ، رونج إكس ، تشو إكس ، تارلينج إي جيه ، هيد بي إن ، جراتون إي ، باركس ج ، تونتونوز بي

. تربط LXRs لعام 2015 عملية التمثيل الغذائي بالالتهاب من خلال التنظيم المعتمد على Abca1 لتكوين الغشاء وإشارات TLR. eLife 4، e08009. (دوى: 10.7554 / eLife.08009) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2018 LXR يقمع التعبير الجيني الالتهابي وهجرة العدلات من خلال قمع رابطة الدول المستقلة وتدفق الكوليسترول. مندوب الخلية. 25، 3774-3785 هـ. (دوى: 10.1016 / j.celrep.2018.11.100) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

. 2004 الكوليسترول وسرطان البروستاتا. J. الخلية Biochem. 91، 54-69. (دوى: 10.1002 / jcb.10724) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Schoonjans K ، و Annicotte JS ، و Huby T ، و Botrugno OA ، و Fayard E ، و Ueda Y ، و Chapman J ، و Auwerx J

. 2002 متماثل مستقبلات الكبد 1 يتحكم في التعبير عن فئة مستقبلات الزبال من النوع B من النوع الأول. ممثل EMBO. 3، 1181-1187. (دوى: 10.1093 / embo-reports / kvf238) Crossref و PubMed و ISI و Google Scholar

. يعد تنظيم متجانس مستقبلات الكبد -1 بواسطة نشاط يجاز DDB2 E3 أمرًا بالغ الأهمية لعملية التمثيل الغذائي للجلوكوز في الكبد. علوم. اعادة عد. 9، 5304. (دوى: 10.1038 / s41598-019-41411-x) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

لي إم بي ، ليبيديفا إل إيه ، سوزاوا إم ، وادكار سا ، ديكلوزو إم ، إنجراهام ها

. 2005 يقوم بروتين DEAD-box DP103 (Ddx20 أو Gemin-3) بقمع نشاط المستقبلات النووية اليتيمة عن طريق تعديل SUMO. مول. خلية بيول. 25، 1879-1890. (دوى: 10.1128 / MCB.25.5.1879-1890.2005) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

يعزز تفاعل LRH-1 / PROX1 المعتمد على SUMOylation لعام 2014 تصلب الشرايين عن طريق تقليل نقل الكوليسترول العكسي الكبدي. ميتاب الخلية. 20، 603-613. (دوى: 10.1016 / j.cmet.2014.07.023) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Ward JD، Bojanala N، Bernal T، Ashrafi K، Asahina M، Yamamoto KR

. 2013 ينظم Sumoylated NHR-25 / NR5A مصير الخلية أثناء C. ايليجانس تطور الفرج. بلوس جينيت. 9، e1003992. (دوى: 10.1371 / journal.pgen.1003992) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

سينال سي جيه ، توكن إم ، مياتا م ، وارد جم ، لامبرت جي ، جونزاليس فج

. 2000 التعطيل المستهدف للمستقبل النووي FXR / BAR يضعف توازن حمض الصفراء والدهون. زنزانة 102، 731-744. (دوى: 10.1016 / S0092-8674 (00) 00062-3) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2000 تسلسل تنظيمي للمستقبلات النووية FXR و SHP-1 و LRH-1 يقمع التخليق الحيوي لحمض الصفراء. مول. زنزانة 6، 517-526. (دوى: 10.1016 / S1097-2765 (00) 00051-4) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Balasubramaniyan N ، Luo Y ، Sun AQ ، Suchy FJ

. 2013 SUMOylation للمستقبل X farnesoid (FXR) ينظم التعبير عن الجينات المستهدفة FXR. J. بيول. تشيم. 288، 13850-13 862. (دوى: 10.1074 / jbc.M112.443937) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من جوجل

Kim DH، Kwon S، Byun S، Xiao Z، Park S، Wu SY، Chiang C-M، Kemper B، Kemper JK

. 2016 الدور الحاسم لـ SUMOylation بوساطة RanBP2 لشريك مغاير صغير في الحفاظ على توازن حمض الصفراء. نات. كومون. 7، 12179. (doi: 10.1038 / ncomms12179) Crossref، PubMed، ISI، Google Scholar

2017 يتحكم المستقبل المعوي farnesoid x في إفراز الكوليسترول عبر الأمعاء في الفئران. أمراض الجهاز الهضمي 152، 1126-1138 هـ 6. (دوى: 10.1053 / j.gastro.2016.12.037) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

Vrins CL ، و van der Velde AE ​​، و van den Oever K ، و Levels JH ، و Huet S ، و Oude Elferink RP ، و Kuipers F ، و Groen AK

. 2009 يؤدي تنشيط دلتا مستقبلات البيروكسيسوم المنشط بواسطة التكاثر إلى زيادة تدفق الكوليسترول عبر الأمعاء. J. ليبيد الدقة. 50، 2046-2054. (دوى: 10.1194 / jlr.M800579-JLR200) ​​كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google

2006 التعديل السلبي لنشاط النسخ RXRalpha بواسطة تعديل صغير متعلق باليوبيكويتين (SUMO) وانعكاسه بواسطة البروتياز SUSP1 الخاص بـ SUMO. J. بيول كيم. 281، 30669-30 677. (دوى: 10.1074 / jbc.M604033200) كروسريف ، آي إس آي ، الباحث العلمي من Google

2001 مسار PPAR gamma-LXR-ABCA1 في الضامة يشارك في تدفق الكوليسترول وتصلب الشرايين. مول. زنزانة 7، 161-171. (دوى: 10.1016 / S1097-2765 (01) 00164-2) كروسريف ، PubMed ، ISI ، الباحث العلمي من Google


SUMOylation الناجم عن الزنك للبروتين المرتبط بالدينامين 1 يحمي القلب من الإصابة بنقص التروية وإعادة التروية

خلفية. يلعب الزنك دورًا في التخفيف ويحمي خلايا عضلة القلب من الإصابة بنقص التروية / إعادة التروية. تهدف هذه الدراسة إلى التحقق مما إذا كان SUMOylation لـ Drp1 متورطًا في حماية أيون الزنك في إصابة القلب I / R. أساليب. تعرضت قلوب الفأر إلى 30 دقيقة من نقص التروية الموضعية متبوعة بساعتين من ضخه (نقص التروية / إعادة الأكسجة (I / R)). تم تقييم حجم احتشاء وموت الخلايا المبرمج. تعرضت خلايا HL-1 إلى 24 ساعة من نقص الأكسجة و 6 ساعات من إعادة الأكسجة (نقص الأكسجة / إعادة الأكسجة (H / R)). تم إعطاء الزنك 5 دقائق قبل ضخه لمدة 30 دقيقة. تم نقل SENP2 overexpression plasmid (Flag-SENP2) ، بلازميد طفرة Drp1 (Myc-Drp1 4KR) ، و SUMO1 siRNA إلى خلايا HL-1 لمدة 48 ساعة قبل نقص الأكسجة. تم تحليل تأثيرات الزنك على أفراد عائلة سومو بواسطة النشاف الغربي. SUMOylation من Drp1 ، موت الخلايا المبرمج وانهيار إمكانات غشاء الميتوكوندريا (

) ، وتم تقييم التخفيف. نتائج. بالمقارنة مع عنصر التحكم ، انخفض مستوى تعديل SUMO1 للبروتينات في H / R ، بينما تم عكس هذا التأثير بواسطة الزنك. في وضع H / R ، الزنك المخفف موت الخلايا المبرمج لعضلة القلب ، والذي تم عكسه بواسطة SUMO1 siRNA. لوحظت تأثيرات مماثلة في الفئران SUMO1 KO المعرضة لـ H / R. بالإضافة إلى ذلك ، فإن البروتين 1 المرتبط بالدينامين (Drp1) هو بروتين مستهدف لـ SUMO1. SUMOylation لـ Drp1 الناجم عن ميتوفاجي المنظم بالزنك وساهم في التأثير الوقائي للزنك على إصابة H / R. الاستنتاجات. لعب SUMOylation لـ Drp1 دورًا أساسيًا في حماية القلب التي يسببها الزنك ضد إصابة I / R. توفر النتائج التي توصلنا إليها نهجًا علاجيًا واعدًا لإصابة عضلة القلب الحادة.

1 المقدمة

تسبب إصابة إقفار عضلة القلب ضخه (I / R) مجموعة متنوعة من العواقب الوخيمة ، بما في ذلك الرجفان البطيني ، وتمزق القلب ، والموت المفاجئ. يوجد حاليًا عدد قليل من التدخلات الفعالة لحماية القلب من الإصابة بنقص التروية وضخه [1]. شنغ وآخرون. [2] وجد أن مستويات الزنك تنخفض في خلايا عضلة القلب أثناء ضخه وأن أيون الزنك هو أحد العناصر النزرة الأساسية للجسم. شارك الزنك في تنظيم أكثر من 100 من البروتياز ، والاستقرار الهيكلي لأغشية الخلايا والعضيات ، وتنظيم مسارات الإشارات في مختلف العمليات الفيزيولوجية المرضية [3]. علاوة على ذلك ، فإن مستويات ناقلات الزنك المختلفة تحافظ على توازن الزنك أثناء إعادة الأكسجة. انخفضت مستويات البروتين من ZnT1 و ZnT2 و ZnT5 و ZnT9 ، وزادت مستويات البروتين في Zip2 و Zip7 و Zip13 و Zip14 [4]. أشارت هذه الدراسات إلى أن أيونات الزنك الداخلية لعبت دورًا مهمًا في الإصابة بنقص التروية في عضلة القلب. وبالمثل ، فإن قلوب الفئران المعزولة التي عولجت بأيونات الزنك الخارجية أثناء إعادة التروية قللت من حجم احتشاء القلب من خلال بعض مسارات كيناز ، كما قللت خلايا عضلة القلب H9c2 المعالجة بأيونات الزنك أثناء إعادة الأكسجة من تلف خلايا عضلة القلب [5]. يشار إلى أن أيونات الزنك الخارجية تحمي أيضًا عضلة القلب من ضرر I / R أو H / R. ومع ذلك ، فإن آلية الحماية الدقيقة لأيونات الزنك تحتاج إلى مزيد من الاستكشاف.

في السنوات العشر الماضية ، أظهر عدد من الدراسات أن SUMOylation متورط في تحديد مصير القلب المروي [6 ، 7]. يوجد حاليًا خمسة نظائر مماثلة في SUMO للثدييات (SUMO1 و SUMO2 و SUMO3 و SUMO4 و SUMO5). يبلغ التناظر الهيكلي الأساسي لبروتينات SUMO1 و SUMO2 و SUMO3 ما يقرب من 50 ٪ ، وتماثل بروتينات SUMO2 و SUMO3 حوالي 97 ٪. تختلف بنية SUMO4 و SUMO5 عن بروتينات SUMO الثلاثة الأخرى ، ولم يتم ملاحظتها على نطاق واسع في الثدييات [8 ، 9]. ينتج عن SUMO4 ، الذي يفتقر إلى المعالجة الطرفية C ، عدم قدرته على الاقتران ببقايا اللايسين في البروتينات المستهدفة [10]. SUMOylation هي عملية ديناميكية قابلة للانعكاس ويمكن التوسط فيها من قبل عائلة SENP. هناك سبعة SENPs للثدييات ، بما في ذلك SENP1 و SENP2 و SENP3 و SENP5 و SENP6 و SENP7 و SENP8. من بين هؤلاء ، يظهر SENP8 خصوصية ضد بروتين Nedd8 الذي يشبه يوبيكويتين ولا يعكس SUMOylation. SENPs الأخرى لها خصوصية مختلفة لـ SUMO. SENP1 و SENP2 لهما خصوصية واسعة لـ SUMO1 و SUMO2 / 3 ، بينما يفضل SENP3 و SENP5 إزالة SUMO2 و SENP6 و SENP7 لهما تأثير أقل على SUMO2 / 3 مونومر من poly-SUMO لـ SUMO2 / 3 [11]. يعد مسار الاقتران SUMO مهمًا لتطوير مجموعة متنوعة من الأمراض البشرية مثل نقص تروية الدماغ وتكوين الأورام [12-14]. أشارت الأعمال السابقة أيضًا إلى أن SUMOs التي تستهدف البروتينات تساهم في عدد من أمراض القلب والأوعية الدموية البشرية ، مثل تشوهات الصمامات ، وأمراض القلب الإقفارية ، وتضخم القلب ، واعتلال عضلة القلب مجهول السبب [15]. في الحيوانات التي خضعت للقلب I / R ، تبين أن اقترانات SUMO1 معطلة [16]. ومع ذلك ، ليس من الواضح ، في ظل هذه الظروف ، ما إذا كان تعديل SUMO متضمنًا في حماية أيونات الزنك ضد إصابة القلب I / R وكيف.

البروتين المرتبط بالدينامين (Drp) 1 هو بروتين رئيسي لانشطار الميتوكوندريا. يتكون من أربعة أجزاء: نطاقات مستجيب GTPase (GED) لربط GTP ، والمتوسط ​​، وإدراج B ، و C-terminal. تساهم مجموعة متنوعة من تعديلات ما بعد النسخ في تنظيم نشاط Drp1 ، مثل الفسفرة والتواجد في كل مكان و SUMOylation و S-nitrosylation و SUMOylation يبدو أنها تمارس دورًا في تنظيم نشاط Drp1 [17 ، 18]. أبلغت الدراسات عن إزالة SUMO2 / 3 من Drp1 بوساطة SENP3 و SENP5 وإزالة SUMO1 من Drp1 إلى SENP2 [6 ، 19 ، 20]. ومع ذلك ، لا يوجد دليل يشير إلى تورط مباشر لـ SUMOylation لـ Drp1 في حماية الزنك ضد إصابة القلب I / R.

الهدف من دراستنا هو تحديد ما إذا كان (1) SUMOylation لـ Drp1 يساهم في تطور إصابة عضلة القلب I / R وكيف يساهم في حماية شروط الزنك المسبقة و (2) يمكن أن تحفز الشروط المسبقة للزنك على التخفيف من خلال تنظيم Drp1 SUMOylation في القلب.

2. الطرق

تتوافق هذه الدراسة مع دليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام حيوانات المختبر (منشورات المعاهد الوطنية للصحة رقم 85-23 ، المنقحة عام 1996).

2.1. الكيماويات والفئران سومو 1 كو

، تم شراء N - tetrakis- (2-pyridylmethyl) ethylenediamine (TPEN) من Sigma (سانت لويس ، ميزوري ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم توفير حيوانات SUMO1 KO بلطف من قبل الأستاذ وي يانغ وهواكسين شنغ (جامعة ديوك ، دورهام ، نورث كارولينا ، الولايات المتحدة الأمريكية) [7]. تم شراء الفئران البرية C57Bl / 6J من مختبر أكاديمية العلوم الطبية العسكرية ، بكين ، الصين.

2.2. نضح قلوب الفئران المعزولة

/ مجموعة) باستخدام الأيزوفلورين (300 مجم / كجم ، داخل الصفاق). بعد تخدير الفئران ، تم استخدام قنية PE-90 ذات البنية الأساسية الداخلية والخارجية للتنبيب الرغامي. تم إدخاله في الجزء العلوي من تشعب القصبة الهوائية ، واسحب اللب الداخلي ، وأدخل أنبوب التنفس الصناعي ، واضبط حجم المد والجزر للماوس للحفاظ على 250-300 مل / دقيقة ، وضبط معدل التنفس إلى 110-130 مرة / دقيقة. تم الحفاظ على درجة حرارة الجسم عند 36.5-37 درجة مئوية باستخدام سخان درجة حرارة الجسم بالأشعة تحت الحمراء. تم تثبيت الفئران في الموضع الجانبي الأيمن ، وتم إجراء شق عرضي من الإبط الأيسر. افتح التجويف الصدري لكشف البطين الأيسر والملحق الأذيني الأيسر من الحيز الوربي الرابع أو الخامس. باستخدام الخيط 7-0 الضياع من الحافة السفلية للملحق الأذيني الأيسر بحوالي 2 مم عبر سطح عضلة القلب إلى جانب مخروط الشريان الرئوي ، تم تمرير أطراف الخيط عبر قطعة صغيرة من أنبوب الفينيل الناعم لتشكيل كمين. تم إحداث نقص التروية الموضعي عن طريق تثبيت الفخ على القلب عن طريق تثبيت مرقئ. بعد 30 دقيقة من نقص التروية ، تم إعادة تسخين القلوب لمدة 120 دقيقة عن طريق إطلاق المرقئ. الزنك (100 ميكرومترجم / كجم) 5 دقائق قبل ضخه لمدة 30 دقيقة.

2.3 قياس IS

بعد ساعتين من I / R ، تم ربط الشريان الأمامي الأيسر النازل ، وتم حقن 1 مل من 2٪ صبغة إيفانز الزرقاء (Sigma-Aldrich ، St. Louis ، MO) من الشريان الأورطي البطني. بعد تحول القلب إلى اللون الأزرق ، توقف التروية وغسل القلب جيدًا بمحلول ملحي عادي للتمييز بين المناطق غير المعرضة للمخاطر والمنطقة المعرضة للخطر (AAR). أخرج القلب واحفظه في الثلاجة في درجة حرارة -20 درجة مئوية لمدة ساعتين. بعد أن يتم تجميد القلب وتثبيته ، قم بقطع شريحة بحوالي 1 مم من القمة ، أي ما مجموعه 4 قطع. تم تحضين القلب في 1 ٪ كلوريد ثلاثي فينيل تيترازوليوم (TTC ، Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، MO) عند 37 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة لتمييز منطقة الاحتشاء (أبيض ، IS) من منطقة الخطر (أحمر). تم إصلاح المقاطع بنسبة 10٪ لامتصاص العرق لمدة ساعتين لتمييز المناطق الملطخة عن المناطق غير الملوثة. تم تحليل منطقة المناطق غير المعرضة للخطر ، والمنطقة المعرضة للخطر ، والمناطق المحتجزة بواسطة برنامج ImageJ (المعاهد الوطنية للصحة ، Bethesda ، MD). تم حساب النسبة المئوية لحجم احتشاء كما

2.4 نقص الأكسجة / إعادة أكسجة خلايا القلب

تم الحصول على خط خلايا الخلية العضلية الأذينية للفأر HL-1 من مجموعة الثقافة الأمريكية (ATCC ، Manassas ، VA) وتم تربيتها في Claycomb Medium (Sigma ، سان فرانسيسكو ، الولايات المتحدة الأمريكية) مع 10 ٪ من مصل الأبقار الجنيني (FBS) (Invitrogen ، Carlsbad ، CA) و 1 ستربتومايسين عند 37 درجة مئوية في 5٪ CO2-95٪ جو هواء. بعد أن تنمو الخلايا لتصل إلى كثافة 90٪ ، هضم مع 0.25 ملي مولار من التربسين ، ثم خفف إلى كثافات مختلفة ، وقم بتلقيحها في أطباق آبار مختلفة ، مثل 6 ألواح (

خلايا / بئر) ، ولوحات متحد البؤر (خلايا / لوحة). بالنسبة لتجارب نقص الأكسجة / إعادة الأكسجة (H / R) ، تمت زراعة الخلايا في DMEM منخفض الجلوكوز (Invitrogen ، Carlsbad ، CA) مع FBS مجاني وتم وضعها في غرفة ناقصة الأكسجين (Coylab ، Grass Lake ، MI) وتم تربيتها باستخدام 95٪ N2/ 5٪ كو2 عند 37 درجة مئوية لمدة 24 ساعة. خلال 6 ساعات من إعادة الأكسجة ، تم تحضين خلايا HL-1 في DMEM التي تحتوي على 10 ٪ FBS عند 37 درجة مئوية في 5 ٪ CO2-95٪ جو هواء.

2.5 البناء البلازميد ، والتوليف سيرنا ، والترنسفكأيشن العابرة في خلايا HL-1

تم الحصول على cDNAs كاملة الطول للماوس SUMO1 و UBC9 و SENP2 و Drp1 بواسطة RT-PCR باستخدام إجمالي الحمض النووي الريبي المستخرج من خلايا HL-1 ، وتم تأكيد تسلسلها بواسطة تسلسل BigDye (النظم البيولوجية التطبيقية). تم استنساخ cDNAs كاملة الطول SUMO1 و UBC9 و SENP2 و Drp1 في تعبير الثدييات plasmid pcDNA3.1 (تقنيات الحياة) التي تحتوي على علامة HA و Flag و Myc في الطرف C ، على التوالي. تم استبدال Lysines 532 و 535 و 558 و 568 من Drp1 بالليوسين (Myc-Drp1 4KR) باستخدام مجموعة الطفرات الجينية الموجهة للموقع (Beyotime). تم تصنيع أليغنوكليوتيدات سيرنا بواسطة سيجما. كانت التسلسلات كالتالي: التحكم السلبي siRNA: 5 - GAT CCG AAT TGC CAC AAC AGG GTC GTG TTC AAG AGA ATCA CAT CTT CTT CCT CCA TTC TTT TTTG-3 SUMO1 siRNA: 5 - GAT CCG CCT TCA TAT TAC CCT CTC CTT TCA AGA GAA GGA GAG GGT AAT ATG AAG GCT TTT TTG-3. تم نقل النواقل الفارغة ، والبلازميد المستهدف ، والتحكم السلبي siRNA ، و SUMO1 siRNA بشكل عابر إلى خلايا HL-1 باستخدام كاشف lipofectamine 2000 (Invitrogen ، Carlsbad ، CA) وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. أجريت جميع التجارب لمدة 48 ساعة بعد تعداء العدوى.

2.6. متحد البؤر التصوير إمكانات غشاء الميتوكوندريا

تم قياس إمكانات غشاء الميتوكوندريا () بواسطة JC-10 (سولاربيو ، بكين ، الصين) ، صبغة الفلورسنت لغشاء الميتوكوندريا. تم تحضين خلايا HL-1 باستخدام JC-10 وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. تم الكشف عن التغييرات الفلورية باستخدام مجهر متحد البؤر المسح بالليزر. الحد الأقصى لطول موجة الإثارة لمونومر JC-10 هو 515 نانومتر والحد الأقصى لطول موجة الانبعاث هو 529 نانومتر (أخضر) الحد الأقصى لطول موجة الإثارة لبوليمر JC-10 هو 585 نانومتر ، والحد الأقصى لطول موجة الانبعاث هو 590 نانومتر (أحمر).

2.7. قياس أنواع الأكسجين التفاعلي

كانت خلايا HL-1 ملطخة بـ 2،7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA ، 10 ميكرومترM / l) (Solarbio ، بكين ، الصين) لمدة 20 دقيقة في Claycomb Medium مع FBS مجاني. تم غسل الخلايا ثلاث مرات باستخدام وسط خالٍ من المصل وتم ملاحظتها مباشرة عن طريق الفحص المجهري متحد البؤر مع ثقافات خالية من المصل ، باستخدام 488 ضوء إثارة و 525 ضوء انبعاث لالتقاط الفلورة الخضراء.

2.8. النشاف الغربي

بعد استخراج عينة البروتين ، تم تطبيق التركيز باستمرار بحجم متساوٍ قدره 30 ميكرومترg و electrophoresed 10-12٪ polyacrylamide gel. تم نقل البروتين إلى أغشية فلوريد البولي فينيلدين ، وتم حظره باستخدام حليب مقشود بنسبة 5٪ لمدة 90 دقيقة ، وحضنته مع الجسم المضاد الأولي عند 4 درجات مئوية طوال الليل. تشمل الأجسام المضادة الأولية anti-SUMO1 (ab11672 Abcam ، Cambridge ، MA) ، anti-UBC9 (ab75854 Abcam ، Cambridge ، MA) ، anti-Bcl2 (ab692 Abcam ، Cambridge ، MA) ، anti-Bax (ab32503 Abcam ، Cambridge ، MA) ، anti-caspase3 (ab13847 Abcam ، Cambridge ، MA) ، جسم مضاد لـ caspase-3 مضاد للنشاط (ab2302 Abcam ، Cambridge ، MA) ، جسم مضاد لـ Tom20 (ab56783 Abcam ، Cambridge ، MA) ، جسم مضاد لـ Tim23 (ab116329 Abcam ، Cambridge ، MA) ، والأجسام المضادة لـ Drp1 (ab184247 Abcam ، Cambridge ، MA) ، والأجسام المضادة لـ LC3B (ab51520 Abcam ، Cambridge ، MA) ، والأجسام المضادة لـ p62 (ab56416 Abcam ، Cambridge ، MA) ، والأجسام المضادة لـ GAPDH ( ab128915 Abcam ، كامبريدج ، ماساتشوستس). تم استعادة الأجسام المضادة الأولية واحتضانها مع الجسم المضاد الثانوي لمدة ساعة واحدة عند درجة حرارة الغرفة. تم تصور الأغشية باستخدام كواشف التلألؤ الكيميائي المحسنة (ميليبور ، بوسطن ، ماساتشوستس).

2.9 الترسيب المناعي

تم تحصين خلايا HL-1 بالأجسام المضادة إما لـ SUMO1 أو Drp1 باستخدام مجموعة Pierce ™ Crosslink Magnetic IP / Co-IP (88805 ، Thermo Fisher ، Waltham ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية) وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. ثم تم إخضاع العينات لتقنيات النشاف الغربية القياسية وسبر الأغشية ، على التوالي ، باستخدام الأجسام المضادة لـ Drp1 و SUMO1.

2.10. البروتوكولات التجريبية

تعرضت قلوب الفأر إلى 30 دقيقة من نقص التروية الإقليمية ، تليها ساعتان من ضخه. عولجت الفئران بالزنك (100 ميكرومترجم / كجم سيجما ، سانت لويس ، مو ، الولايات المتحدة الأمريكية) عبر وريد الذيل 5 دقائق قبل ضخه لمدة 30 دقيقة. تعرضت خلايا HL-1 لـ 1٪ O2 مع Claycomb Medium لمدة 24 ساعة متبوعًا بـ 6 ساعات من إعادة الأكسجة. Zn 2+ chelator N، N، N، N - tetrakis- (2-pyridylmethyl) ethylenediamine (TPEN، 20 ميكرومترM) (Sigma-Aldrich ، سانت لويس ، MO) أعطيت ساعتين بعد تعداء مع المتجه أو البلازميد لمدة 48 ساعة.

2.11. تحليل احصائي

وتم الحصول عليها من 5 إلى 10 تجارب منفصلة. تم تحديد الدلالة الإحصائية باستخدام الطالب

- اختبار أو ANOVA أحادي الاتجاه متبوعًا باختبار Tukey. قيمة

اعتبرت ذات دلالة إحصائية.

3. النتائج

3.1. تأثيرات الزنك على بروتينات عائلة سومو تحت ظروف نورموكسيك و H / R

أفادت الأبحاث أن SUMOs تلعب دورًا مهمًا في نقص تروية الدماغ ونقص تروية القلب. لقد أظهرنا سابقًا أن الزنك يحمي القلب من إصابة نقص التروية - ضخه في قلوب الفئران المعزولة و H9c2 ، لذلك نحن نتحرى ما إذا كانت بروتينات عائلة سومو متورطة في التأثير الوقائي للزنك على إصابة نقص التروية في عضلة القلب. كما هو مبين في الأشكال 1 (أ) - 1 (هـ) () ، مقارنةً بالمجموعة الضابطة ، أدت إصابة H / R إلى انخفاض كبير في اقتران البروتينات SUMO1. ومع ذلك ، لم تؤثر إصابة H / R على اقتران SUMO2 / 3. علاوة على ذلك ، انخفضت مستويات SENP2 و SENP5 و SENP7 ، بينما عكس الزنك تأثير H / R على SUMO1 و SENP2 و SENP5 و SENP7. في ظل ظروف السمية العادية ، قلل الزنك أيضًا مستويات SENP5 و SENP7 ولكن لم يكن له تأثير على اقتران SUMO1 وبروتين SENP2. ومن المثير للاهتمام ، أن SUMO ligase UBC9 تم التعبير عنه أيضًا عند مستويات أقل في حالة نقص التروية / إعادة التروية ، والتي تم عكسها بواسطة الزنك. تشير هذه البيانات معًا إلى أن اقتران SUMO1 ومستويات SENP2 تخضع للتنظيم الشديد بواسطة الزنك في حالة إصابة H / R ولكن ليس في ظل ظروف سامة. في الوقت نفسه ، تسبب H / R في فقدان المشار إليه من خلال الانخفاض في نسبة الأحمر (الكلي) / الأخضر (مونومر) وزيادة ROS الخلوية التي تم اكتشافها بواسطة كثافة مضان DCF ، والتي تم عكسها بواسطة الزنك (الأشكال 1 (و) - 1 (ط) ،).


المواد والأساليب

وصف خصائص مستوى الجين / البروتين وتحليل الارتباط

خلال هذا البحث ، تم إجراء الارتباطات باستخدام معامل ارتباط بيرسون [33] وتم حسابها باستخدام معامل ماتلاب كوركوف وظيفة. حدود الخطأ هي 95٪ فاصل الثقة.

في القسم التالي ، نصف مجموعات البيانات المستخدمة في جميع أنحاء لوصف جوانب الاضطراب. تم وصف العديد من هذه الميزات مسبقًا في [9].

درجة التفاعل الجيني

كان هذا هو نفس مقياس GI السالب في [9]. على وجه التحديد ، هو عدد التفاعلات السلبية التي يمتلكها كل جين مصفوفة ، حيث يتم تعريف التفاعلات السلبية على أنها تلك التي لها درجة ε & lt -0.08 و ص & لتر 0.05.

اضطراب البروتين

تم اشتقاق اضطراب البروتين باستخدام برنامج Disopred2 [2]. نحدد البروتينات المهيكلة على أنها تلك التي تحتوي على أقل من 10٪ من الاضطرابات والبروتينات المضطربة لتكون تلك التي تحتوي على أكثر من 30٪ اضطراب ، بعد [4].

نسبة dN / dS

حسبنا متوسط ​​نسبة dN / dS لـ S. cerevisiae بالمقارنة مع أنواع الخميرة (مفارقة السكارومايس, Saccharomyces bayanus و Saccharomyces mikatae). تمت محاذاة التسلسلات لاحقًا باستخدام MUSCLE [34] وتم حساب نسب dN / dS باستخدام PAML [35].

مستوى التعبير

تم أخذ مستوى التعبير عن الجين كما تم قياسه بمتوسط ​​عدد نسخ الرنا المرسال لكل نسخة لكل خلية من [36].

نصف الحياة

كان نصف عمر الجين هو نصف عمر الرنا المرسال الخاص به والذي تم قياسه بالدقائق وتم الإبلاغ عنه في [37].

السعة المظهرية

تعكس السعة المظهرية التباين في لوحة من الأنماط الظاهرية الناتجة عن حذف الجينات غير الأساسية وتم استخدامها مباشرة من دراسة Levy و Siegal [38].

متعدد الوظائف

هذا هو ببساطة عدد التعليقات التوضيحية لعملية GO لكل جين مقيد بمجموعة مميزة وظيفيًا من مصطلحات GO الموضحة في [39].

درجة اتساق التعبير

هذا هو معامل التجميع المحسوب على شبكة MEFIT [40] المدمجة حيث تكون الحواف جينات بدرجة أعلى من 2 (حوالي 95 بالمائة). يترك هأنا،ني) تكون 1 إذا كان هناك حافة بين N.أنا وني وصفر خلاف ذلك. معامل التجميع للجين G مع n من الجيران <>أنا> هو:

الزخارف الخطية

تم العثور على الزخارف الخطية باستخدام Scansite [41] في الإعداد الأكثر صرامة.

الفوضى المحفوظة

تحديد حفظ الفوضى وتسلسل المخلفات من كليد الخميرة

تم محاذاة كل مجموعة من 5،025 مجموعة تقويمية عبر 23 نوعًا في كومة الخميرة [42] بواسطة MAFF [43] مع المعلمات الافتراضية. تم حساب درجات الحفاظ على الأحماض الأمينية (أ) لكل موضع في كل محاذاة ووضعها على النحو التالي:

أين أ أناتمثل واحدة من 20 وظيفة مختلفة لمؤشر رمز الأحماض الأمينية في موضع المحاذاة في ك ذ تسلسل البروتين و ن لتقف على العدد الإجمالي لتسلسل البروتين المحاذاة.

بالنسبة لدرجة الحفاظ على الاضطراب (D) ، تم تراكب كل موضع محاذاة مع رمز الاضطراب الذي تنبأ به Dispred2 [2] مع المعلمات الافتراضية وتم حساب حفظها وإهمالها على النحو التالي:

أين د يمثل وظيفة مؤشر الاضطراب في وضع المحاذاة في ك ذ تسلسل البروتين.

لقد أخذنا في الاعتبار فقط البروتينات التي توفر لها ما لا يقل عن عشرة أطباء تقويم العظام ، ومواقع البقايا حيث تم محاذاة خمسة على الأقل من أطباء تقويم العظام. يتم عرض جميع محاذاة التسلسل المتعامد والفوضى المتراكبة مع تطبيق جالفيو الصغير [44] والمتوفر في [45].

الحفظ الهيكلي لحساب الاضطراب

لحساب كيفية الحفاظ على الاضطراب هيكليًا على الرغم من التغييرات على مستوى الأحماض الأمينية ، قمنا بتقسيم الأحماض الأمينية إلى مجموعة مرتبطة بالاضطراب ومجموعة مرتبطة بالبنية (الجدول 1). تم تجميع هذه القائمة على أساس [6] حيث يتم شحن الأحماض الأمينية المضطربة والمحبة للماء بينما تكون الأحماض الأمينية الهيكلية متعادلة وبالتالي كارهة للماء. نظرنا في جميع مواقف أخصائيي تقويم العظام S. cerevisiae الجينات بعد المحاذاة. إذا تم تغيير الحمض الأميني من S. cerevisiae إلى أخصائي تقويم العظام ، سجلنا ما إذا كان قد تم تغييره نحو مجموعة غير مرتبة من الأحماض الأمينية أو مجموعة منظمة من الأحماض الأمينية. ثم قمنا بمقارنة الأحماض الأمينية في مناطق الاضطراب المحفوظ ، ومناطق الاضطراب غير المحفوظ والخلفية (جميع المواضع).

تصنيف منظم للاضطراب

تعريفات الاضطراب المقيد والمرن

الاضطراب المحفوظ: المواضع المحاذية التي تحتوي على D ≥ 5 ، أي مضطربة في أكثر من 50٪ من المخلفات المتوافقة.

الاضطراب المرن: المواضع المحاذاة التي تحتوي على D ≥ 5 و A & lt 5 ، أي تكون مضطربة في أكبر من أو تساوي 50٪ من المخلفات المتوافقة ولكن يتم حفظها في أقل من 50٪ من المخلفات المتوافقة.

الاضطراب المقيد: المواضع المحاذاة التي لها D ≥ 5 و A 5 ، أي تكون مضطربة في أكبر من أو تساوي 50٪ من المخلفات المحاذية ويتم حفظها في أكبر من أو تساوي 50٪ من المخلفات المتوافقة.

الاضطراب غير المحفوظ: المواضع المتوافقة التي لها D & lt 5 ، أي تكون مضطربة S. cerevisiae لكنها مضطربة في أقل من 50٪ من المخلفات المتوافقة.

توزيع المخلفات في فضاءين للحفظ: الفسفرة والزخارف الخطية

مواقع الفسفرة S. cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe و Candida albicans تم الحصول عليها من [46] وتجميع مجموعات بيانات الفوسفوزيت [46-51]. يتم توقع مواقع الرسم الخطي بواسطة ScansSite2.0 على S. cerevisiae البيانات. كل توزيع لميزة-نسبة بقايا-احتمالات (ا خاصية ، تسمى الكثافة النسبية في النص الرئيسي والشكل 5 أ) يتم حسابها بطريقة مماثلة لنسبة احتمالات المحور:

أين F اي جاييمثل عدد بقايا الميزة (أي موقع الفسفرة) مع أنا ذ درجة حفظ الأحماض الأمينية (أ) و ي ذ درجة حفظ الاضطراب (D) في بروتينات كاملة من S. cerevisiae, S. بومبي, و C. البيض في حالة مواقع الفسفرة أو S. cerevisiae في حالة الزخارف الخطية.

يتم عرض كل توزيع لنسبة احتمالات الفسفرة (P) ونسبة الأرجحية الخطية (M) مع دالة مخطط المستوى في الحزمة R الشبكية [52]. الارتباطات الجزئية لـ ا خاصية و أ (أو ا خاصية و D) إحصائيًا بواسطة دالة pcor.test [53] ، ويتم رسمها مع المخلفات بعد التحكم في بعضها البعض عن طريق الانحدار الخطي.

توزيع اثنين من المخلفات المحفوظة في المحاور: GI ، تفاعل البروتين البروتين وشبكة التفاعل الهيكلي

تم تعريف المحاور المئوية الخمسين أو التسعين لشبكات تفاعل البروتين والبروتين GI على أنها بروتينات بدرجة أكبر من الدرجة المئوية 50 أو 90 في توزيعات الدرجة المعنية. تم تعريف المحاور الفردية والمتعددة الواجهات كما هو موضح في [20] مع تحديث شبكة التفاعل البنيوي مؤخرًا بـ أناPfam المطابق لإصدار Pfam 21.0 [54] ، ملفات بنك بيانات البروتين بالخميرة 2،295 [55] و 82،650 تفاعلًا فيزيائيًا في Biogrid 2.06 [56].

وظيفة الاضطراب المرن مقابل الاضطراب المقيد

تخصيب GO

وجدنا إثراء مصطلح GO لنوع الاضطراب (اضطراب مرن ومقيد وغير محفوظ) باستخدام الطريقة التالية. تم اختبار توزيع نوع الاضطراب لكل مصطلح GO مقابل التوزيع الخلفي لهذا النوع من الاضطراب باستخدام اختبار مجموع رتبة ويلكوكسون لـ ص-القيمة & lt 0.05 ، حيث ص- تم تعديل القيمة لاختبار الفرضيات المتعددة باستخدام تصحيح الاكتشاف الخاطئ Benjamini-Hochberg. تم اعتبار المصطلحات المخصبة للاضطراب المرن أو المقيد غنية فقط إذا كان توزيع النسب (مرنة / (مرنة + مقيدة) أو مقيدة / (مرنة + مقيدة) ، على التوالي) أعلى بكثير من الخلفية للمصطلح باستخدام اختبار مجموع الرتبة مع ص & لتر 0.01. وبالتالي ، فإن المصطلح الذي تم الإبلاغ عنه على أنه مخصب للاضطراب المرن لم يتم إثرائه أيضًا للاضطراب المقيد. وبالمثل ، تم اختبار المصطلحات التي تم إثرائها في البداية للاضطراب غير المحفوظ لمعرفة ما إذا كانت النسبة (الاضطراب غير المحفوظ) / (الاضطراب الكلي) أعلى من خلفية المصطلح باستخدام اختبار مجموع الرتبة مع ص & لتر 0.01. تم تضمين الإثراء للاضطراب المرن والمقيد في الملف الإضافي 2.

تحليل المجال

لتحديد المجالات ، استخدمنا الامتداد المجالات ملف تم تنزيله من قاعدة بيانات Saccharomyces Genome في 4 أبريل 2010 ، والذي يحتوي على نتائج InterProScan باستخدام كل S. cerevisiae تسلسل البروتين للاستعلام عن المجالات / الأشكال من عدة قواعد بيانات. يتكون الملف من 40737 مجالًا معينًا على بروتين الخميرة. لتقييد تحليلنا بالمجالات الهيكلية ، نظرنا فقط في 11801 مجالًا تم تعيينها باستخدام ثلاث طرق: العائلة الفائقة (قاعدة بيانات SCOP ، 4943 مجالًا) ، HMMPfam (قاعدة بيانات Pfam ، 4،422 مجالًا) و Gene3D (قاعدة بيانات CATH ، 2336 مجالًا). لكل من الجينات البالغ عددها 3680 مع المجالات والمحاذاة المعينة ، ارتبط كل موضع في التسلسل بدرجتي حفظ: الحفظ في الفوضى (D) والحفظ في الأحماض الأمينية (A) التي تم الحصول عليها من المحاذاة التسلسلية لكتلة الخميرة (انظر أعلاه) ). بالنسبة إلى نقطة معينة في شبكة الحفظ (A ، D) ، قمنا بحساب البقايا التي تتداخل مع مجال واحد على الأقل والبقايا التي لا تتداخل مع أي مجال. ثم قمنا بحساب نسبة الأرجحية اللوغاريتمية لهذه الأعداد.

تحليل الأسرة

لكل مجال ، قمنا بحساب النسبة المئوية للمخلفات التي تقع في كل فئة من الفئات الثلاث: الاضطراب المرن ، والاضطراب المقيد ، والاضطراب غير المحفوظ. ثم قمنا بمقارنة توزيعات هذه النسب المئوية لجميع المجالات. لقد استخرجنا المجالات المخصبة في الاضطراب المقيد بدلاً من الاضطراب المرن من خلال فحص النسبة المقيدة / المرنة (معدل الاكتشاف الخاطئ (FDR) المعدل ويلكوكسون) ص- القيمة & لتر 0.05). تم إجراء الاختبارات مع الوظيفة wilcox.test و ال ص- تم تصحيح القيم للاختبار المتعدد مع الوظيفة ص ضبط (الطريقة = 'FDR') من بيئة البرمجة الإحصائية R [52]. وترد نتائج عمليات الإثراء هذه في ملف إضافي 2.

خريطة الإثراء

تم إنشاء خرائط الإثراء باستخدام Cytoscape [57] وملحق خريطة الإثراء [58]. تمثل الحواف قيمة معامل التداخل (حجم التقاطع بين كل من شروط / حجم GO لمصطلح GO الصغير) مع قطع عند 0.3.


شاهد الفيديو: الجهاز الهضمي رحلة الطعام الهضم والإمتصاص (كانون الثاني 2022).