高密度脂蛋白受体（SR-BI）的泛素化修饰及功能研究

Cholesterol is the main material of bile acid, vitamin and steroid synthesis. High density lipoprotein (HDL) plays a key role on the transport of cholesterol from plasma to liver, to prevent deposition of cholesterol in the arterial wall. Scavenger Receptor class B type I (SR-BI) mediates the selective uptake of cholesterol ester from high density lipoprotein, is very important role in reverse cholesterol transport (RCT) and steroidogenesis. Ubiquitination is closely related to the pathogenesis of tumor and cardiovascular diseases. In our current study, we found the ubiquitination of SR-BI and NHERF1/2 up-regulated SR-BI ubiquitination. Other researcher reported that PDZK1 can regulated SR-BI stability. In current proposal, we will study on the mechanism of SR-BI ubiquitination and regulation of NHERF1/2 on SR-BI ubiquitination. We will also study on the relationship of PDZK1 and NHERF1/2, and the mechanism of the regulation of SR-BI protein stability. This study will provide an important basis for the functional analysis of SR-BI, and has a very important significance to the study of cholesterol metabolism and steroidogenesis.

胆固醇是人体内胆汁酸，维生素，类固醇激素合成的主要原材料。高密度脂蛋白(HDL)的转运对于防止胆固醇在动脉壁沉积，并将胆固醇从血管壁运送至肝脏具有关键性的作用。高密度脂蛋白受体（SR-BI）能够选择性摄入与高密度脂蛋白相结合的胆固醇酯，在胆固醇逆向转运和类固醇激素分泌调节中具有非常重要作用。泛素化与肿瘤、心血管等疾病的发病密切相关。我们的前期预实验发现SR-BI能够被泛素化调节，NHERF1和NHERF2能够上调SR-BI的泛素化水平。前人报道PDZK1能调节SR-BI蛋白稳定性。本项目中，我们将进一步研究SR-BI泛素化调节的机制，研究PDZK1与NHERF1/2对SR-BI蛋白的作用机制，揭示NHERF1/2调节SR-BI泛素化的分子机制及PDZK1上调SR-BI细胞内蛋白水平的机理。本研究将为SR-BI的功能解析提供重要依据，对研究胆固醇代谢和类固醇激素分泌具有非常重要的意义

高密度脂蛋白受体（SR-B1）向细胞内选择性摄入与高密度脂蛋白相结合的胆固醇酯，从而在体内胆固醇平衡、类固醇激素合成和脂代谢调节中发挥重要作用。SR-B1的表达和功能受到转录、转录后和翻译后等不同水平的调节。泛素化修饰是一种体内广泛存在的、酶促的蛋白质翻译后修饰过程，与肿瘤、心血管等疾病的发病密切相关。本项目利用生化和细胞生物学实验方法研究证明高密度脂蛋白受体SR-B1存在泛素化修饰，并通过泛素化-蛋白酶体途径降解。通过构建突变表达质粒和截短体表达质粒，我们研究发现了SR-B1受体的泛素化修饰位点在其第500位和508位赖氨酸残基上。我们和其他研究者早期已发表的研究发现PDZ家族的蛋白PDZK1能够上调肝脏细胞中SR-B1的蛋白含量，而另外两个蛋白NHERF1和NHERF2则能够下调细胞内SR-B1的蛋白含量。所以，我们在本项目中进一步研究这三个蛋白对SR-B1的泛素化修饰水平的潜在影响。通过实验研究发现PDZK1蛋白能够上调SR-B1的细胞内蛋白含量，但是不能改变SR-B1的泛素化水平。而过表达另外两个蛋白NHERF1和NHERF2能够上调SR-B1的泛素化水平从而进一步促进细胞内SR-B1的蛋白质降解，并且发现了两者作用的泛素化位点分别为SR-B1的第508位和第500位氨基酸残基。此外，我们在本项目研究中还证明了SR-B1存在类泛素化修饰(SUMO)，并且发现了一种类泛素化依赖的泛素化E3连接酶RNF111能够作用并下调SR-B1的细胞内蛋白含量。其次，本项目通过PULL-DOWN和质谱实验，研究获得大量与SR-B1潜在作用的蛋白，其中发现一种新的蛋白GIPC1能够上调SR-B1的含量。综上，本项目研究SR-B1的泛素化修饰及调控机制，阐明了NHERF1 、NHERF2和PDZK1对SR-B1泛素化修饰的影响。同时还发现了一种新的PDZ家族蛋白GIPC1对SR-B1存在作用。本项目的研究成果对进一步了解高密度脂蛋白受体SR-B1在体内的蛋白稳定性和功能调控提供了证据，并对体内的胆固醇平衡和脂代谢调控的理论研究提供了一定的研究基础，进而为高胆固醇血症和脂代谢紊乱性疾病提供了新的理论研究和潜在的药物作用靶点。