rpn4的生理功能及其降解研究

1、RPN4的生理功能及其降解研究的生理功能及其降解研究【摘要】：泛素蛋白酶體降解系統(tǒng)一直是胞內(nèi)用來清除異常的蛋白質(zhì)和選擇性降解各種生化過程中調(diào)控蛋白的執(zhí)行者，它可以降解錯誤折疊的蛋白也可以及時更新細胞周期過程中的調(diào)控因子，對細胞的各種生化過程進行精密的調(diào)節(jié)，從而可以將胞內(nèi)的蛋白質(zhì)總量維持在一個相對恒定的水平，保證正常生命活動的規(guī)律性。芽殖酵母的RPN4(RegulatingParticleNoneATPase4)基因，亦稱SON1和UFD

2、5，最開始是作為溫度敏感株的抑制子Suppress被發(fā)現(xiàn)的，即PRN4的失活突變可以恢復(fù)sec63101在限制溫度下的生長缺陷。后來發(fā)現(xiàn)，RPN4基因的突變還可以穩(wěn)定泛素融合底物(UFDpathway的底物)UBVβgal，在不影響其多聚泛素化的情況下，阻礙26S蛋白酶體對它的降解，因此亦被命名為UFD5。以前的研究表明在蛋白酶體的32個亞基中有26個基因的上游啟動子區(qū)域含有PACE(Proteasomeassociatedcontro

3、lelement)序列，而RPN4正是這段順式轉(zhuǎn)錄元件的反式轉(zhuǎn)錄因子，并且其自身的降解也必須靠蛋白酶體來實現(xiàn)。這暗示了一種負反饋調(diào)控機制的存在：RPN4上調(diào)蛋白酶體亞基的水平，上調(diào)的亞基組裝成有活性的蛋白酶體又反過來降解自身的轉(zhuǎn)錄激活因子，從而將其下游轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——蛋白酶體亞基維持在一個相對恒定的水平，保證細胞正常的生命活動。本論文的結(jié)果提供了直接的證據(jù)證明負反饋調(diào)控機制的存在，首先在兩種不同的蛋白酶體活性受損的菌株內(nèi)觀察到RPN4蛋白的

4、半衰期大大延結(jié)果23261.26S蛋白酶體活性受損穩(wěn)定了RPN4并導(dǎo)致其下游基因PRE6表達量上升232.26S蛋白酶體活性受損導(dǎo)致其自身亞基的轉(zhuǎn)錄水平上升23243.26S蛋白酶體活性受損的菌株內(nèi)亞基表達量的升高是RPN4依賴性的244.RPN4穩(wěn)定性的增強可以直接誘導(dǎo)蛋白酶體亞基表達量升高2426討論2627版圖與說明2734第二章RPN4蛋白酶體負反饋調(diào)控對蛋白酶體突變株存活和生長的影響3445摘要3435前言3536材料與方法3

5、637結(jié)果37391.在蛋白酶體活性受損的菌株內(nèi)同時缺失RPN4會導(dǎo)致強烈的合成致死37382.在RPN4基因缺失的菌株內(nèi)表達末端帶有TAG的蛋白酶體亞基PRE2同樣導(dǎo)致強烈的合成致死38393.精確測量上述不同基因型的子代酵母和親本酵母在生長速度和存活率方面的差異39討論3942版圖與說明4245第三章DNA損傷修復(fù)中的RPN4蛋白酶體反饋調(diào)控4557摘要4546前言4647材料與方法4749結(jié)果49501在DNA損傷試劑MMS作用下

6、蛋白酶體表達量的上升是RPN4依賴的49502驗證在DNA損傷試劑MMS作用下RPN4蛋白酶體反饋調(diào)控機制的存在50討論5052版圖與說明5257第四章RPN4泛素依賴的降解途徑的E3UBR2的發(fā)現(xiàn)5768摘要5758前言58材料與方法5859結(jié)果59611在所有已知的E3中只有UBR2的缺失才能穩(wěn)定RPN4(11229)59602UBR2的缺失使得全長RPN4的穩(wěn)定性增強6061討論6162版圖與說明6268第五章RPN4多聚泛素化反