蛋白酶体激活因子REGγ与泛素连接酶Smurf1的相互作用研究

真核细胞内的大部分蛋白在蛋白酶体系统被降解，目的蛋白被传递到蛋白酶体又分为泛素依赖途径和泛素非依赖途径，前者研究广泛，而后者了解甚少。通过前期的酵母双杂交筛选，我们发现蛋白酶体激活因子REGγ可特异性地结合泛素连接酶Smurf1。REGγ是蛋白酶体11S调节亚基，主要以泛素和能量非依赖的方式参与机体内错误折叠蛋白、错误翻译蛋白及突变蛋白等的降解。Smurf1促进Smad1、Smad5、RhoA、MEKK2等底物的泛素化修饰及降解，调控骨形成和细胞极性。REGγ特异性结合Smurf1提示Smurf1与泛素非依赖的降解途径有关联。本项目利用蛋白质相互作用、蛋白质降解、RNA干扰等分析技术，研究Smurf1与REGγ的相互作用、探讨Smurf1与泛素非依赖的降解系统的功能关联、分子机制，确定Smurf1参与的泛素依赖与泛素非依赖降解过程发生的生理条件。研究将加深对两类降解途径之间关联关系的理解。

关于Smurf1自身泛素化修饰的控制，Smurf1与其他E3的关联，以及Smurf1是否存在泛素不依赖的降解等方面都是未知的。我们的研究表明Smurf1具有泛素、ATP不依赖的蛋白酶体降解途径，蛋白酶体激活因子REGγ促进Smurf1蛋白质降解。体内、体外结合实验我们确证了Smurf1与REGγ的相互作用。进一步发现REGγ对Smurf1的负调控效应依赖REGγ对蛋白酶体的激活作用而不依赖Smurf1介导的自身泛素化修饰。体外水解实验直接证明了REGγ以泛素、ATP不依赖的方式促进Smurf1蛋白酶体降解。REGγ对Smurf1的蛋白水平的调控促进了Smad5降解. 介导的除此之外，REGγ还特异性调节Smurf2的蛋白稳定性。这些发现揭示Smurf1具有泛素依赖和不依赖两条降解途径，建立了HECT类泛素连接酶与蛋白酶体之间的关联。