泛素化看過，連續泛素化看過嗎？（一）
2021-12-24 15:48:13
來源/作者：普拉特澤-生物醫學整體課題外包平臺
今天我們來看一篇文章
譯：RNF 125和Cbl-b對NLRP 3的連續泛素化抑制炎癥小體活化和緩解內毒素血癥
JOURNAL OF EXPERIMENTAL MEDICINE( IF ：14.307/Q1 )
復制點擊此處直達原文：https://doi.org/10.1084/jem.20182091
泛素化是什么？
小編給一個沙雕版的理解方式：
就像“F4把Joker牌放到了杉菜的書包里說：我們要整你啦！
于是杉菜就被丟進了垃圾桶。”
PS. 這里沒有誰好誰壞的區分。被降解的靶蛋白是“好人”那就“不好”，被降解的靶蛋白是“壞人”那就“很好”。
本文中，被“F4”（RNF 125和Cbl-b）降解的“杉菜”（NLRP3）就是個“壞人”，它是炎癥小體NLRP3，具有促進炎癥反應的作用。
因此，研究者就探索了哪些泛素化過程可以“消炎”，拯救內毒素血癥患者。
這里是正經點兒的關于“泛素化”過程的解釋
【泛素化過程】相當于給不同的蛋白質打上不同的標簽，從而被細胞內的一些其他酶復合體、細胞器去識別這些蛋白，從而實現其被26S蛋白酶體靶向降解作用。
【26S蛋白酶體】26S蛋白酶體就當它是一個垃圾回收工廠，識別并分解掉被多聚泛素打上標簽的蛋白。
【泛素蛋白】是一個由76個氨基酸殘基組成的“保守派”多肽，其本身帶有7個賴氨酸殘基，它在“好朋友”E1/E2/E3等激酶的幫助下與細胞內靶蛋白上的一個或多個賴氨酸殘基發生共價連接，形成多泛素蛋白鏈，從而起到介導靶蛋白進入蛋白酶降解等作用。
→在研究結論上，作者發現了：
RNF125是介導NLRP3蛋白 LRR結構域發生K63位泛素化的E3泛素連接酶，并通過UBA結構域招募Cbl-b，進而Cbl-b在NLRP3的NBD結構域K496位點發生K48位多聚泛素化和隨后的蛋白酶體降解。說人話就：RNF125（道明寺）招募Cbl-b（美作）把NLRP3（杉菜）丟進了垃圾桶26S蛋白酶體。
→在研究機制上，作者發現了：
NLRP3同時經歷K63和k48連鎖的多聚泛素化。Cbl-b通過其泛素相關區域(UBA)與NLRP3富亮氨酸重復結構域(LRR)上的k63 -泛素鏈結合，然后將NLRP3定位于K496位點，進行k48鏈接的泛素化和蛋白酶體介導的降解。同時還發現RNF125是一個額外的E3泛素連接酶，可啟動NLRP3 LRR結構域的k63鏈接泛素化。繼續說人話：RNF125（道明寺）首先向NLRP3（杉菜）丟出K63泛素化技能，杉菜被丟進一次垃圾桶；接著，Cbl-b（美作）又繼續向NLRP3（杉菜）丟出K48泛素化技能，（杉菜）又被丟進垃圾桶一次，杉菜被Double Kill~！
→在研究意義上，作者認為：
E3泛素連接酶Cbl-b是通過caspase-11/ nlrp3依賴的方式預防亞致死劑量LPS誘導的內毒素血癥；同時首次發現兩種E3泛素連接酶RNF125及Cbl-b介導的新型連續泛素化過程，進而調控NLRP3炎性小體活性；最終在RNF125和Cbl-b的存在下，NLRP3炎癥小體介導的內毒素血癥得到了緩解。還是說人話：RNF125（道明寺）和Cbl-b（美作）對待NLRP3（杉菜）的惡行首次被班主任（本科研團隊）揭發，只要“道明寺”和“美作”夠多，“杉菜”導致的內毒素血癥，就可以被緩解！
這是本文的研究思路圖
名詞釋義
【內毒素血癥】：是由于革蘭氏陰性菌細胞壁內的一種脂多糖在細菌死亡后釋放入血液，引起發熱等一系列的臨床綜合征。
【NLRP3炎性小體】：核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）是炎癥小體中關鍵的調控蛋白之一，作為固有免疫的重要組分在機體免疫反應和疾病發生過程中具有重要作用。
【Cbl-b】：Casitas-B系淋巴瘤蛋白-b (Cbl-b)是一種RING finger E3泛素連接酶，在T細胞活化、耐受誘導和分化中起著至關重要的作用。
【RNF125】：一種E3泛素連接酶，作者額外發現該酶參與連續泛素化中。
文章整體概況
作者首先用ELISA測定相關炎癥因子，來闡明巨噬細胞中Cbl-可選擇性抑制由不同毒素誘導經典及非經典NLRP3炎性小體的IL-1β釋放，而并不抑制TLRs信號通路。之后在腹腔注射LPS（5 mg/kg）及盲腸結扎穿刺誘導的內毒素血癥模型中，發現Cbl-b基因缺失小鼠更易致死。因此認為Cbl-b可能是內毒素血癥緩解的重要因子。（也就是說：Cbl-b，棒！）
下一步發現，導致Cblb?/?小鼠死亡的主要原因不是細胞焦亡，而是異常增加的IL-1β及隨后增加的TNF-α；之后作者對這兩者的抑制驗證進一步證明了此觀點。（也就是說：LPS誘導內毒素血癥的致死因，就！是！這！兩！個！炎！癥！因！子！的！升！高！不是焦亡哦！）
在體外（Cblb?/?細胞和小鼠）實驗中進一步確認，Cbl-b主要降低由NLRP3依賴性的IL-1β釋放，從而抑制由LPS誘導的內毒素血癥的發展，Cbl-b是調控內毒素血癥的重要分子。
總的來說，作者認為LPS誘導的內毒素血癥可活化經典及非經典炎性小體通路，而Cbl-b主要調控IL-1β的釋放，已知固有免疫細胞中Cbl-b表達是抑制LPS誘導的內毒素血癥的關鍵因素。（那么Cbl-b和NLRP3就可能：有！點！關！系！）
者接下來就開始研究它倆有沒有關系，又是啥關系：用COIP判斷確實有聯系，之后又通過突變結合域的方式發現Cbl-b UBA結構域與NLRP3 LRR結構域相結合，發現結合于NLRP3蛋白LRR結構域泛素鏈的Cbl-b在NLRP3發生的蛋白酶體降解中發揮重要作用。（就是，作者先確定他們之間有物理連接，然后通過突變泛素鏈上的相關結合域，他們找到了Cbl-b與NLRP3的連接點）
泛素鏈與NLRP3 LRR結構域的連接以及它們與Cbl-b UBA區域的關聯表明，除了Cbl-b之外，還有個E3泛素連接酶還參與了NLRP3 k63連接的泛素化起始過程。
通過GST-NLRP3、質譜分析及免疫共沉淀等實驗，有了意外收獲，他們鑒定出RNF125是介導NLRP3蛋白 LRR結構域發生K63位泛素化的E3泛素連接酶，并通過UBA結構域招募Cbl-b，進而在NLRP3的NBD結構域K496位點發生K48位多聚泛素化和隨后的蛋白酶體降解。 （先是RNF125泛素化NLRP3之后再由Cbl-b泛素化NLRP3，形成連！續！泛！素！化！）
因此，作者首次發現兩種E3泛素連接酶RNF125及Cbl-b介導的新型連續泛素化過程，進而調控NLRP3炎性小體活性；最終在RNF125和Cbl-b的存在下，NLRP3炎癥小體介導的內毒素血癥得到了緩解。
本文的簡介就到這里
對膿毒癥、炎癥小體、泛素化研究感興趣的小伙伴，可點個關注哦
下一篇推送：【結果導讀】
電話：400-691-6686
在線時間：8:00-24:00
微信關注公眾號
湘公網安備