泛素化修饰组学技术及其在疾病研究中的应用

摘要

泛素化修饰作为真核细胞内主要的蛋白质翻译后修饰之一,通过泛素-蛋白酶体系统(UPS)介导了细胞内的蛋白质特异性降解,同时广泛参与并调控细胞内基因转录、信号传导、DNA损伤与修复、细胞周期调控、应激反应甚至个体的免疫应答等几乎所有的生命活动过程。泛素-蛋白酶体系统的精确调控构成了稳定而复杂的泛素化信号网络,而其失调通常会造成癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病等多种疾病的发生发展。近年来,基于质谱(MS)的蛋白质组学逐渐成熟,并极大促进了泛素化修饰研究的深度与广度。依托于泛素化蛋白质/肽段富集技术的发展以及高通量、高覆盖度和高灵敏度的质谱检测技术平台,蛋白质泛素化修饰组学也得以快速发展,并逐渐应用于人类生理、病理状态的泛素化蛋白质组研究和疾病发生发展的机制探索。本文主要综述了泛素化修饰组学研究中的泛素化蛋白质/肽段富集方法、质谱鉴定技术、定量标记技术和数据处理方法,同时对泛素化修饰组学技术在疾病研究中的应用也进行了系统分析,理清了当前存在的问题与挑战,为泛素化修饰蛋白质的发现与鉴定提供参考,为相关疾病治疗靶点的筛选和药物研发提供思路。