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Cell death & differ:类泛素化E3连接酶调节小鼠造血功能

近日,来自美国的科学家在国际学术期刊cell death&differentiation在线发表了一项最新研究进展,他们发现ufm1连接系统的E3连接酶RCAD/Ufl1对于调节造血干细胞功能及小鼠造血发育具有重要调控作用。
 
Ufm1(ubiquitin-fold modifier1)连接系统是一种新的类泛素修饰系统,与其他的一些类泛素修饰系统具有类似的生化特征。Ufm1途径通过特异性的E1(uba5),E2(ufc1),E3三种酶催化介导对靶蛋白对修饰,但关于E3连接酶的研究一直较少。
 
之前有研究报道称RCAD/Ufl1具有ufm1 E3连接酶功能,能够介导对DDRGK1和ASC1的类泛素化修饰(ufmylation),并且RCAD/Ufl1在雌激素受体途径,未折叠蛋白应答(UPR)以及神经退行性病变过程中具有重要作用。
 
在该项研究中,研究人员发现RCAD/Ufl1除具有上述功能外,其对于胚胎发育,造血干细胞存活以及红细胞分化都具有至关重要的作用。研究人员发现在生殖细胞和体细胞中删除RCAD/Ufl1都会损伤造血发育过程,导致严重的贫血,血细胞减少,最终可导致动物死亡。同时,删除RCAD/Ufl1还会引起内质网应激,诱发骨髓细胞未折叠蛋白应答反应(UPR)。除此之外,RCAD/Ufl1缺失会阻断自噬介导的降解过程,增加线粒体含量和ROS积累,导致DNA损伤,激活p53并促进造血干细胞死亡。
 
总的来说,这项研究首次为 RCAD/Ufl1在小鼠造血发育方面发挥的重要功能提供了基因证据,表明RCAD/Ufl1是细胞应激反应过程中的关键调控因子,对于调节细胞内稳态平衡,形成新的蛋白调控网络具有重要意义。

参阅文献:

M Zhang1,2,7, X Zhu2,3,7, Y Zhang2, Y Cai2,4, J Chen2, S Sivaprakasam2, A Gurav2, W Pi2, L Makala5, J Wu6, B Pace2,5, D Tuan-Lo2, V Ganapathy2, N Singh2 and H Li2.RCAD/Ufl1, a Ufm1 E3 ligase, is essential for hematopoietic stem cell function and murine hematopoiesis.Cell Death and Differentiation, May 8, 2015.doi: 10.1038/cdd.2015.51

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