肿瘤抑制因子pVHL抑制核糖体生成及蛋白合成研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵雯婷 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院上海生命科学研究院 |
| 导师 | 方靖 |
| 关键词 | 核糖体生物合成 核糖体蛋白组装 肿瘤抑制因子pVHL pre-40S小亚基前体 核糖体蛋白RPS3 RPS2 |
| 其他题名 | The von Hippel-Lindau Protein pVHL Inhibits Ribosome Biogenesis and Protein Synthesis |
| 学位专业 | 生物化学与分子生物学 |
| 中文摘要 | 真核细胞核糖体的生物合成过程主要发生在细胞核中，其合成步骤极其复杂，需要数量巨大的蛋白的参与。核糖体的组装首先由部分核糖体蛋白和pre-rRNA形成初期90S复合体，而后分裂成pre-60S和pre-40S大小亚基前体，最终在胞浆内合成成熟的大小亚基。在肿瘤细胞中，由于核糖体合成的数量、质量和功能的变化，细胞内蛋白翻译活性有增加的趋势。据报道，若干肿瘤抑制因子 (如p53和pRB) 及致癌基因都可以从rRNA转录水平对核糖体生成进行调控。然而核糖体蛋白组装过程的调节和肿瘤发生发展之间的关系目前尚不清楚。肿瘤抑制因子pVHL (The Von Hippel–Lindau tumor suppressor) 最广为所知的功能是作为E3连接酶复合体的底物识别组分介导低氧诱导因子HIF (Hypoxia inducible factor) 的泛素化修饰及降解。同时，作为一个多功能的接头蛋白，pVHL还能通过与许多其它蛋白的结合参与到除HIF之外的信号通路中。在本研究课题中，我们发现了pVHL的又一个新功能：抑制核糖体的生物生成及细胞内的蛋白合成。首先，质谱分析结果表明pVHL可以和许多核糖体蛋白发生结合，其中大多数蛋白属于40S小亚基。pVHL和这些小亚基蛋白中的一个——RPS3具有直接的结合但并不影响它的蛋白水平。进一步研究发现，pVHL通过RPS3与核糖体前体结合以后，可以竞争性抑制后续参与组装的核糖体蛋白RPS2结合到pre-40S小亚基前体上。由于这一抑制作用，pVHL阻碍了pre-40S小亚基中rRNA的剪切加工过程，导致18S rRNA合成下降。此外，pVHL过表达还会造成pre-40S小亚基前体的核内滞留以及胞浆内多聚核糖体数量的下降。基于上述作用机制，pVHL降低了细胞内整体的的蛋白翻译活性。我们的工作不仅揭示了pVHL抑制肿瘤生长的又一新机制，而且也表明了肿瘤抑制因子可以通过调节核糖体组装步骤来影响核糖体的生物合成过程。 |
| 索取号 | D2011-010 |
| 英文摘要 | Ribosome biogenesis is exceptionally complex, requiring a myriad of proteins, and in eukaryotic cells occurs mainly in the nucleolus. The association of ribosomal proteins and non-ribosomal factors with nascent pre-rRNAs gives birth to a 90S pre-ribosomal complex, which separates into a pre-60S complex that will yield the large ribosomal subunit and a pre-40S complex that will generate the small ribosomal subunit. In cancer cells, ribosome production is enhanced and associated with profound quantitative and qualitative alterations in ribosomal biogenesis and function. Recent studies have demostrated that several tumor suppressors (such as p53 and pRB) and oncogenes can influence ribosomal biogenesis on rRNA transcriptional level. However, mechanistic links between tumor development, progression and ribosome assembly is lacking.pVHL, product of von Hippel-Lindau (VHL) tumor suppressor gene, functions as the substrate recognition component of an E3-ubiquitin ligase complex that targets hypoxia inducible factor (HIF) for ubiquitination and degradation. Besides HIF, pVHL also interacts with other proteins and has multiple functions. In our study, we report that pVHL inhibits ribosome biogenesis and protein synthesis. When we carry out Mass spectrometry analysis to identify proteins that interacted with pVHL, we find the presence of dozens of ribosomal proteins, and most of them are components of the small 40S subunit. We find that pVHL interacts with RPS3 directly but does not target it for destruction. Rather, pVHL accossiates with ribosomal precursors through the stable interaction with RPS3 and then competitively inhibits RPS2 binding to pre-40S ribosomal subunits. Therefore, overexpression of pVHL influences rRNA processing for the 40S subunit and impairs 18S rRNA level. Moreover, pVHL also leads to nuclear retention of pre-40S ribosomal subunits, diminishing mature ribosomes and polysomes. We also demonstrate that pVHL suppresses both cap-dependent and cap-independent protein synthesis. Our findings unravel a novel function of pVHL and provide insight into the regulation of ribosome assembly by the tumor suppressor pVHL. |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2015-12-24 |
| 源URL | [http://202.127.25.144/handle/331004/375]  |
| 专题 | 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所_营养与癌症研究组 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵雯婷. 肿瘤抑制因子pVHL抑制核糖体生成及蛋白合成研究[D]. 中国科学院上海生命科学研究院. 中国科学院上海生命科学研究院营养科学研究所. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：上海营养与健康研究所
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