泛素介導的蛋白質降解

前言

　　一百多年來，蛋白質合成的研究受到了廣泛重視并取得豐碩的成果，已獲得至少五次諾貝爾獎。然而，在很長時間內蛋白質降解的研究并未引起足夠重視；直到2004年Ciechanover、Hershko和Rose因發(fā)現(xiàn)泛素介導的蛋白質降解而獲得諾貝爾獎之后，這一情形才有明顯改觀。泛素介導的蛋白質降解通路是基因和蛋白質功能的主要調節(jié)者和終結者，控制著真核細胞內絕大多數(shù)蛋白質的降解?！　≡撏氛{控著兒乎所有動植物的生命活動，包括細胞增殖、分化、凋亡、DNA修復、轉錄和蛋白質質量控制等，并參與病原體的入侵、致病和人體的免疫應答等過程。它的異常會導致癌癥和神經(jīng)退行性疾病等人類多種重大疾病。一種該通路的特異性抑制劑Velcade/PS-341已于2003年成功地用于治療多發(fā)性骨髓瘤。近十年來，與泛素化修飾方式類似的一系列蛋白質類泛素化修飾（包括SUMO、ISGI5、NEDD等）被發(fā)現(xiàn)，它們的生物學意義涉及細胞生命活動的各個方面。總之，該領域已成為現(xiàn)代生命科學研究的熱點之一。我國在此領域雖然起步較晚，但正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。　　作為泛素介導的蛋白質降解領域的第一本中文專著，該書較為系統(tǒng)和深入地介紹了泛素介導的蛋白質降解的基本理論及相關實驗技術。在全面介紹本領域研究進展的同時，也在一定程度上反映了我同科學家所取得的相關研究成果。該書的編者幾乎都是國內活躍在第一線并在該領域奮斗多年的科學工作者。相信它的出版將會促進我國在這一關鍵領域的研究，并將惠及整個生命科學的發(fā)展?！　￡愺谩　∩虾＝煌ù髮W瑞金醫(yī)院　　中國人民共和國衛(wèi)生部

內容概要

蛋白質是生物體內細胞和組織的基本構成物質，它還構成機體中參與調節(jié)各種細胞和生理活動的生命活性物質，包括催化體內各種生物化學反應的酶，調節(jié)機體生長、發(fā)育并行使正常生理功能的激素，抵御外來細菌病毒的抗體及免疫類物質，運載許多重要代謝物質、營養(yǎng)素的載體。當機體需要時，蛋白質還可以被代謝分解，釋放出能量。幾乎所有的蛋白質都處于不斷的合成與分解的動態(tài)之中，細胞內蛋白質半衰期的差別很大，從幾分鐘到幾年。    泛素介導的蛋白質降解通路控制著真核細胞內絕大多數(shù)蛋白質的選擇性降解，是基因和蛋白質功能的主要調節(jié)者和終結者，并掌控著幾乎所有動植物的生命活動。它的異常會導致癌癥或神經(jīng)退行性疾病等多種人類重大疾病的發(fā)生。因此，對該通路的調控已成為疾病治療中的一種創(chuàng)新性方法。2003年，一種蛋白質降解的特異性抑制劑Velcade／PS-341已成功地應用于治療多發(fā)性骨髓瘤。    雖然國外已有多本外文專著介紹泛素介導的蛋白質降解，但國內尚無同類中文書籍出版，很難滿足我國讀者的需要。本書系統(tǒng)而深入地介紹該領域的基本理論、實驗技術及應用前景，共分八章：①蛋白質降解概論；②泛素、類泛素、泛素化及類泛素化；③泛素激活酶；④泛素載體蛋白；⑤泛素連接酶；⑥去泛素化及去泛素化酶；⑦蛋白酶體；⑧泛素一蛋白酶體通路與藥物開發(fā)。除第一章外，每章包括基本理論和實驗技術兩個部分。本書可作為從事生命科學研究的研究生、科研人員，以及從事藥物或相關產(chǎn)品研發(fā)的企業(yè)人員的參考書，也可作為有志從事生命科學研究的本、?？茖W生（包括理、工、農(nóng)、林、醫(yī)、環(huán)境等相關學科）的課外讀物。

作者簡介

邱小波，北京師范大學生命科學學院教授。1996年獲得美國南加州大學分子藥理與毒理專業(yè)的博士學位，1997-2005年在美國哈佛大學醫(yī)學院工作，2005年回國工作。

書籍目錄

第一章  蛋白質降解概論　第一節(jié)  泛素一蛋白酶體通路概述　第二節(jié)  泛素一蛋白酶體通路的異常與人類重大疾病的發(fā)生　第三節(jié)  溶酶體及其在蛋白質降解中的作用  　第四節(jié)  泛素介導的蛋白質降解研究的歷史背景、現(xiàn)狀與前景第二章  泛素、類泛素、泛素化及類泛素化　第一節(jié)  泛素及類泛素蛋白　第二節(jié)  泛素結合蛋白  　第三節(jié)  泛素化及類泛素化第三章  泛素激活酶E1　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  泛素激活酶E1的表達和純化　第三節(jié)  人泛素激活酶E1 APPBPl一UBA3異二聚體復合物的表達和純化　第四節(jié)  激活酶E1 UbE1L的表達和純化第四章  泛素載體蛋白E2　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  泛素載體蛋白IJbc4／5家族的表達和純化　第三節(jié)  泛素載體蛋白Cdc34．和Ubct3·Mms2的表達和純化　第四節(jié)  泛素載體蛋白Ubc12介導的NEDD8修飾反應　第五節(jié)  泛素載體蛋白ubc9的表達、純化和活性鑒定　第六節(jié)  熒光共振能量轉移方法分析suMO的修飾　第七節(jié)  檢測E2-泛素硫酯中間產(chǎn)物形成的高通量方法第五章  泛素連接酶　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  實驗技術第六章  去泛素化及去泛素化酶　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  實驗技術第七章  蛋白酶體　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  蛋白酶體活性測定　第三節(jié)  蛋白酶體及其激活物的純化與分析第八章  泛素一蛋白酶體通路與藥物開發(fā)　第一節(jié)  概述　第二節(jié)  蛋白酶體抑制劑　第三節(jié)  泛素連接酶抑制劑  　第四節(jié)  用嵌合蛋白法啟動底物蛋白質降解主要專業(yè)名詞英漢對照

章節(jié)摘錄

　　第一章 蛋白質降解概論　　蛋白質降解調控著動植物體內幾乎所有的生命活動。蛋白質在行使其功能后，需在特定的時空條件下被降解；蛋白質在合成、折疊、轉運、或行使功能過程中發(fā)生錯誤或損傷時，需被及時降解和清除；食物中的蛋白質，也要經(jīng)過蛋白質降解酶的作用降解為多肽或氨基酸才能被人體吸收。人類細胞中存在著兩類主要的蛋白質降解途徑，即溶酶體和泛素一蛋白酶體通路。前者無需能量，主要降解細胞外和細胞膜蛋白質；后者則是一種耗能的高效、特異的蛋白質降解過程，控制著動植物細胞內絕大多數(shù)蛋白質的降解。一百多年來，蛋白質生物合成的研究備受青睞，但蛋白質降解這一領域則被長期忽略。直到近幾年，尤其是2004年關于泛素介導的蛋白質降解的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾獎以后，蛋白質降解研究才在國際上被引起廣泛重視。人們現(xiàn)已清楚地認識到，蛋白質的降解與合成同樣重要。本章將簡要介紹泛素一蛋白酶體通路和溶酶體的組成、生理功能及其與疾病的關系，回顧泛素一蛋白酶體通路的研究歷史，分析該領域的研究現(xiàn)狀，并展望其研究前景?！　〉谝还?jié)　泛素一蛋白酶體通路概述　　蛋白質是生命活動的直接執(zhí)行者，生命過程中幾乎所有的環(huán)節(jié)都與蛋白質有關?！暗鞍踪|”一詞最早源于1838年，是從希臘文“proteios”衍生而來，意為首要的物質。一百多年來，科學家們已對蛋白質合成進行了大量的研究并取得了輝煌的成就，與其相關的研究至少已有五項被授予諾貝爾獎。蛋白質合成固然重要，但蛋白質降解對生命的意義并不亞于蛋白質合成。在人類基因組中，與蛋白質合成相關的基因約占1％，而與蛋白質降解相關的基因則超過3％。

圖書封面

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