去泛素化酶USP2a调控活化STAT1的泛素化及其抗病毒功能的机制研究

发布时间：2017-09-19 19:13

  本文关键词：去泛素化酶USP2a调控活化STAT1的泛素化及其抗病毒功能的机制研究

  更多相关文章： IFN pY701-STAT1 抗病毒 USP2a 泛素化

【摘要】：IFN家族是调节先天免疫以及机体抵抗病毒感染的最重要的细胞因子。IFN家族包括三大类:I型、II型和III型。它们主要是通过激活一系列信号分子来发挥生物学效应,其中包括Janus激酶、信号转导和转录激活子(STAT)。STAT家族包括七个成员,其中STAT1参与所有三类IFN信号的调控。STAT1活化后形成转录复合物,进入核内,结合到干扰素刺激基因(ISG)的启动子元件ISRE上,从而诱导一系列ISGs的表达。STAT1活化主要是依赖其蛋白上701位酪氨酸位点磷酸化(pY701-STAT1)。维持细胞核内有效的pY701-STAT1水平能够维持IFN信号和抗病毒功能。目前关于STAT1蛋白的研究主要集中在总STAT1上。总STAT1不同的转录后修饰,比如:甲基化、乙酰化、SUMO化和泛素化,都参与STAT1信号的调控。但是,详细的机制研究仍然很贫乏。而关于泛素修饰方面,细胞因子如何诱导STAT1泛素化,以及STAT1泛素化在调控细胞信号中发挥怎样的作用尚未知。细胞因子比如IFN,短时间刺激细胞数小时,总STAT1蛋白仍相对比较稳定。由此可见,在IFN活化信号的早期,总STAT1的泛素化和蛋白水平的变化对于IFN的早期信号影响并不大。如前所述,pY701-STAT1传递了IFN信号入核,是IFN信号的核心和关键。因此,阐明活化的pY701-STAT1蛋白水平在细胞核内是如何被调节显得尤为重要。我们通过研究发现pY701-STAT1是IFN诱导的STAT1泛素化的主要形式,pY701-STAT1能够通过泛素蛋白酶体系统被降解;并且,我们发现泛素化的pY701-STAT1主要集中在细胞核内,抑制pY701-STAT1的入核能有效的阻止pY701-STAT1的泛素化和蛋白降解。进一步,我们发现去泛素化酶USP2a在IFNα刺激下能够入核,并结合到pY701-STAT1上。我们发现USP2a能抑制pY701-STAT1的K48位泛素化修饰和蛋白降解。更重要的是,USP2a稳定了IFN诱导的pY701-STAT1水平,增强了三类IFN介导的信号和抗病毒功能。本研究首次鉴定了能够靶向活化的STAT1(pY701-STAT1)的一个去泛素化酶。这一发现揭示了IFN抗病毒信号和功能的一个新的调控机制,并有望为提高IFN抗病毒治疗提供潜在的靶点。
【关键词】：IFN pY701-STAT1 抗病毒 USP2a 泛素化
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R392
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 前言10-15
• 材料与方法15-23
• 一、实验材料15-17
• 二、实验方法17-23
• 实验结果23-72
• 第一部分 IFN诱导pY701-STAT1泛素化和降解23-34
• 1.1 IFN诱导的pY701-STAT1泛素化是STAT1泛素化的主要形式23-25
• 1.2 IFN诱导的pY701-STAT1发生K48-linked和K63-linked泛素化修饰25-26
• 1.3 蛋白酶体抑制剂抑制了pY701-STAT1的降解26-28
• 1.4 抑制去磷酸化作用不能显著阻止pY701-STAT1的下调28-31
• 1.5 抑制蛋白酶体通路显著阻止了pY701-STAT1的下调31-33
• 总结33-34
• 第二部分 泛素蛋白酶体系统在细胞核内调控pY701-STAT134-40
• 2.1 pY701-STAT1的泛素化主要存在细胞核中34-35
• 2.2 阻止pY701-STAT1入核能够抑制其泛素化35
• 2.3 泛素蛋白酶体系统在核内调控pY701-STAT1蛋白水平35-39
• 总结39-40
• 第三部分 USP2a调控活化STAT1的泛素化，，稳定pY701-STAT1蛋白水平40-57
• 3.1 鉴定调控pY701-STAT1的去泛素化酶USP2a40-45
• 3.2 IFN诱导USP2a入核，促进USP2a结合到pY701-STAT145-49
• 3.3 USP2a抑制IFN诱导的总STAT1泛素化49-50
• 3.4 USP2a抑制IFN诱导pY701-STAT1的泛素化50
• 3.5 USP2a抑制IFN诱导pY701-STAT1的K48泛素化50-52
• 3.6 USP2a稳定了细胞内pY701-STAT1的水平52-56
• 总结56-57
• 第四部分 USP2a增强I型IFN的抗病毒功能57-63
• 4.1 USP2a增强IFNα 诱导的ISRE-Luciferase活性57-58
• 4.2 USP2a增加IFNα 诱导的ISG-mRNA水平58-59
• 4.3 USP2a增加IFNα 诱导的ISG蛋白水平59-60
• 4.4 USP2a增强IFNα 的抗病毒功能60-62
• 总结62-63
• 第五部分 USP2a增强II型和III型IFN信号和抗病毒功能63-72
• 5.1 USP2a上调IFNγ 和IFNλ 诱导的pY701-STAT1蛋白水平63-64
• 5.2 USP2a增强IFNγ 诱导的GAS-Luciferase和IFNλ 诱导的ISRE-Luciferase活性64-65
• 5.3 USP2a增加IFNγ 诱导的ISG-mRNA水平65
• 5.4 USP2a增加IFNλ 诱导的ISG-mRNA水平65-66
• 5.5 USP2a增强IFNγ 和IFNλ 的抗病毒功能66-68
• 5.6 USP2a增强VSV病毒诱导的pY701-STAT1蛋白水平68-69
• 5.7 USP2a增强多种细胞的抗病毒功能69-70
• 总结70-72
• 讨论72-74
• 参考文献74-79
• 综述 去泛素化酶家族在抗病毒天然免疫中的作用79-94
• 参考文献86-94
• 硕士期间完成的论文94-95
• 致谢95-96

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