腎小球蛋白在泛素系統中的重要作用

在一項新研究中，美國圣裘德兒童研究醫院（St. Jude Children's Research Hospital）研究人員發現與一種罕見的血管疾病相關聯的一個缺陷基因讓他們發現一種參與決定細胞內大概上千種蛋白的命運的機制。這一發現有助于人們深入認識體內zui為重要的調節系統之一的泛素系統。細胞利用泛素系統除去不需要的蛋白。這種系統發生問題與癌癥、感染和其他疾病相關聯。這項研究近期在線發表在Molecular Cell期刊上。

研究人員證實一種被稱作腎小球蛋白（Glomulin）的蛋白如何結合到這種調節系統中的一個關鍵性組分。他們不僅證實腎小球蛋白的結合位置，而且也證實這種結合如何關閉一個生化級聯反應：這種級聯反應對不需要的蛋白進行標記以便將它們移除。

在這項研究中，研究人員發現腎小球蛋白結合到cullin-RING泛素連接酶（cullin RING ligase）的位點上并將這種位點遮蓋住，從而破壞泛素化，其中cullin-RING泛素連接酶完成泛素標記過程。腎小球蛋白的結合位點位于 RBX1蛋白上，其中RBX1蛋白是cullin-RING泛素連接酶中的一個組分。

在早期的研究中，研究員James DeCaprio和他的同事們報道，腎小球蛋白通過結合到RBX1蛋白上來調節cullin-RING泛素連接酶。他們還報道腎小球蛋白并沒有結合到與RBX1蛋白相關的RBX2蛋白上。

在這項研究中，圣裘德兒童研究醫院研究人員利用X射線晶體學來確定出參與腎小球蛋白與RBX1蛋白和cullin-RING泛素連接酶中的另一種組分相互作用的結構。

隨后的測試也表明腎小球蛋白緊密地結合到RBX1蛋白的表面上。這種結合阻止攜帶泛素標簽的cullin-RING泛素連接酶運送泛素。這種結構也提示著與球形細胞靜脈畸形（glomuvenous malformation）相關聯的腎小球蛋白突變如何阻止這種蛋白結合到RBX1蛋白上。

攜帶泛素蛋白的cullin-RING泛素連接酶必須結合到RBX1蛋白上來完成泛素化過程。研究人員發現腎小球蛋白結合到cullin-RING泛素連接酶結合到RBX1蛋白上的相同位點上，從而破壞泛素化。

論文*作者David Duda博士說，“RBX1蛋白潛在地調節著細胞內上千個不同蛋白。腎小球蛋白代表著一種調節這類RBX1相關性蛋白的新方式。”