Pup-蛋白酶体系统的作用机制和生物学功能

The Mechanism and Biological Functions of Pup-proteasome System

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摘要Pup-蛋白酶体系统(Pup-proteasome system,PPS)是原核生物的一种翻译后蛋白质修饰降解体系,在去酰胺酶(deamidase of Pup,Dop)和蛋白酶体辅助因子A(proteasome accessory factor A,PafA)两种酶的作用下,原核生物类泛素蛋白(prokaryotic ubiquitin-like protein,Pup)可以标记靶蛋白,并介导靶蛋白经蛋白酶体降解.在分枝杆菌中PPS参与氧化应激、营养缺乏、热激、DNA损伤等多种应激反应,并在金属离子稳态调控、毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system,TA system)的调节以及抵抗宿主免疫等过程中发挥作用.PPS与结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,Mtb)的持留性和致病性直接相关,因此PPS中的PafA、Dop和蛋白酶体均是抗结核药物开发的新靶点,筛选针对PPS的小分子抑制剂将成为新型抗结核药物研发的一个新途径.此外,PafA催化的蛋白质Pup化被应用于生物技术的研发,形成了一种新的邻近标记技术——基于Pup化的邻近标记技术(pupylation-based interaction tagging,PUP-IT),应用于蛋白质相互作用的研究.本文综述了Pup-蛋白酶体系统的作用机制及其生物学功能研究的进展,并探讨了该系统在抗结核药物和生物技术研发中的应用前景.