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泛素化 / 去泛素化研究和药物开发解决方案

图 1 泛素/蛋白酶体系统的作用机理

泛素(Ub)或泛素样蛋白(UBLs)的蛋白质修饰参与许多关键的细胞过程,例如细胞周期调节,DNA 修复,肿瘤发生,抗病毒途径,最值得注意的是靶蛋白的蛋白酶体降解。 UBL 的泛素化和修饰具有相似的催化级联,其需要三类酶的连续作用:E1 活化酶,E2 结合酶和 E3 连接酶。 最近的研究已经将 Ub / UBLs 修饰系统的失调与包括癌症,免疫紊乱和神经变性在内的多种疾病联系起来。 因此,超过 30 种 E2 和超过 600 种 E3 的组合提供的高底物特异性使得这些酶成为新的药物靶标。

牛牛彩票图 2 新格诺康已经证实的有效的泛素酶的组合

Signalchem,是领先世界的提供泛素(Ubiquitin)相关研究产品的供应商,可为以泛素为主题的研究领域和药物开发提供完整的解决方案。伊诺凯作为Signalchem北方区独家代理商,致力于为广大客户提供优质的产品,专业的技术支持和便捷高效的物流服务。

新格诺康开发了一系列的产品,包括:

  • 酶;
  • Ub / UBL 改性剂
  • 泛素化,SUMO 化,ISG 化和 NEDD 化过程中的底物。

使用 Promega 的 AMP-GloTM 技术和优化的检测方案,我们已经确定并验证了酶组分的多种功能组合。 利用已建立的方案,已经评估了催化级联中的每种酶对产生游离 AMP 的活性。 此外,已经使用测定系统获得了泛素化酶的抑制特征,进一步证明了它们用于高通量筛选以鉴定用于药物发现和开发程序的先导化合物的潜力。

图 3 去泛素化酶的作用机制

(a)产生自由泛素分子从新转录的泛素前体蛋白。 (b)拯救被泛素标记的蛋白,从而逃避蛋白酶体或溶酶体的降解,起到稳定目标蛋白的作用。 (c)移去非降解泛素信号 (d,e)回收利用从降解的靶蛋白上脱落的泛素分子。 (f) 剪切泛素链,编辑泛素修饰。

如同其他的翻译后修饰,泛素化是可逆的,可以被一大群蛋白酶逆转,这些蛋白酶称为去泛素化酶(DUBs)。大部分的去泛素化酶可以把泛素从底物蛋白分解释放出来,编辑泛素链和处理泛素前提体,有一些去泛素酶和相关的酶与编辑或处理泛素样蛋白以及结合蛋白有关。常见的例子就是 SENP(sentrin,SUMO-特异性蛋白酶),这个酶可以处理 SUMO 前体和 SUMO 结合蛋白。

人类基因组中大概有 103 个去泛素化酶被识别,根据序列和保守性区域的序列,它们可以分成 6 个家族:

  • USPs(泛素特异性蛋白酶);
  • UCHs (泛素 c-端水解酶);
  • MJDs (含有 Machado-Joshphin 区域的蛋白酶);
  • OUTs(卵巢癌蛋白酶);
  • MINDYs (motif-interacting with ubiquitin-containing novel DUB family) ;
  • JAMMs (JAB1, MPN, MOV34 family)。

ENPs 和前 5 个家族是半胱氨酸蛋白酶,JAMMS 是锌金属蛋白酶。

牛牛彩票图 4 新格诺康公司已开发出的去泛素化酶家族

去泛素化酶的失调造成各种散发性疾病和遗传疾病。在很多中人类肿瘤中,已经发现编码 DUBs 的基因出现突变。以 DUBs 为药物靶点作为抗肿瘤治疗的策略,在 Bortezomib 的治疗机理中已被证实。Bortezomib 是一种广谱的泛素蛋白酶体系统的抑制剂,用于治疗多发性黑色素瘤。但是这个治疗方法由于缺乏特异性而被限制使用,缺乏特异性造成毒性作用。对于特异的疾病针对单一 DUBs 治疗会是更好的策略。

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Ubiquitin/ubiquitin like(泛素/泛素样蛋白)

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
ISG15,蛋白 Uncatalogued HIS tag 大肠杆菌表达 全长
NEDD8,蛋白 Uncatalogued HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_006156
SUMO1 (UBL1), 蛋白 S293-31H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003352
SUMO2 蛋白 S294-31H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 BC008450
SUMO3 蛋白 S295-31H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_006936
Ubiquitin,蛋白 U06-54N tag-free 大肠杆菌表达 全长 NM_018955

E1 活化酶

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
牛牛彩票UBA1 (UBE1), 活性酶 U201-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_003334
SAE1/UBA2 复合物, 活性酶 U208-380G His/GST 昆虫表达 全长 NM_005500
UBA6, 活性酶 U206-380G GST tag 昆虫表达 全长 AL832458
UBA7(UBE1L), 活性酶 U207-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_003335
UBA1 (UBE1),活性酶 U201-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_003334
UBA2 (SAE2),蛋白 U202-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_005499
UBA3 (UBE1C),蛋白 U203-30G GST tag 昆虫表达 全长 BC022853
UBA7 (UBE1L) ,蛋白 U207-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_003335
UBLE1A (SAE1) ,蛋白 U208-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_005500

E2 结合酶

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
UBE2A, 活性酶 U210-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003336
UBE2C, 活性酶 U212-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_007019
UBE2D1 (UBCH5A), 活性酶 U213-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003338
UBE2D2 (UBC4), 活性酶 U214-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_001093036
牛牛彩票UBE2D3 (UBCH5C), 活性酶 U215-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003340
UBE2E1 (UBCH6), 活性酶 U217-380H His tag 大肠杆菌表达 2-末端 NM_003341
牛牛彩票UBE2E3 (UBCH9), 活性酶 U219-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_006357
UBE2G1 (UBC7), 活性酶 U221-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003342
UBE2I (UBC9), 活性酶 U224-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003345
牛牛彩票UBE2K (UBC1), 活性酶 U227-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_005339
UBE2L6 (UBCH8), 活性酶 U229-380H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_004223
UBE2N (UBC13), 活性酶 U231-380H His tag 大肠杆菌表达 2-末端 NM_003348
UBE2O, 活性酶 U232-380G GST tag 昆虫表达 全长 BC022237
UBE2B,蛋白 U211-30H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003337
UBE2F,蛋白 U220-30H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_080678
UBE2H,蛋白 U223-30H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003344
UBE2J1,蛋白 U225-30G GST tag 昆虫表达 全长 BC013973
UBE2L3 (UBCH7),蛋白 U228-30H His tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003347
UBE2R1,蛋白 U234-30H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_004359
UBE2R2 (UBC3B),蛋白 U235-30H HIS tag 大肠杆菌表达 2-末端 NM_017811
UBE2U,蛋白 U237-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_152489
UBE2V2,蛋白 U239-30H HIS tag 大肠杆菌表达 2-末端 NM_003350
UBE2W (UBC16),蛋白 U240-30G GST tag 大肠杆菌表达 全长 BC010900
UBE2Z (USE1),蛋白 U241-31H HIS tag 大肠杆菌表达 109-末端 NM_023079

E3 ligase(E3 连接酶)

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
BIRC3, 活性酶 B280-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_001165
BIRC7, 活性酶 B281-380G GST tag 昆虫表达 全长 BC014475
HERC4, 活性酶 H265-381G GST tag 昆虫表达 642-末端 NM_015601
MGRN1, 活性酶 M287-380G GST tag 昆虫表达 2-末端 NM_015246
RanBP2, 活性酶 R230-381H His tag 大肠杆菌表达 2553-2838 NM_006267
RNF34 (CARP), 活性酶 R296-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_025126
RNF34L (CARP2), 活性酶 R297-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_001017368
TRIM37, 活性酶 T292-380G GST tag 昆虫表达 全长 BC036012
WWP2, 活性酶 W297-380G GST tag 昆虫表达 全长 NM_007014
CBL,蛋白 C272-381G GST tag 大肠杆菌表达 1-375 NM_005188
FANCL,蛋白 F289-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_018062
Parkin,蛋白 P215-30G GST tag 昆虫表达 全长 BC022014
PRPF19,蛋 P270-30G GST tag 昆虫表达 2-末端 NM_014502
STUB1 (CHIP),蛋白 C268-30H HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_005861
SYVN1 (HRD1),蛋白 S284-31G GST tag 昆虫表达 226-末端 NM_172230
TRIM32,蛋白 T291-30G GST tag 昆虫表达 2-末端 NM_012210
TRIM37 ,蛋白 T292-30G GST tag 昆虫表达 全长 BC036012
WWP1,蛋白 W296-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_007013
WWP2,蛋白 W297-30G GST tag 昆虫表达 全长 NM_007014

E3 连接酶底物

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
牛牛彩票RanGAP1 Protein R298-31H His tag 大肠杆菌表达 418-末端 NM_002883

DUBs(去泛素化酶)

名称 货号 分子标记 表达系统 基因片段 基因号
AMSH, 活性酶 未编号 HIS tag 昆虫表达 全长 NM_006463
JosD2, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长
OTUB2, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_023112
SENP1, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_014554
SENP2, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_021627
SENP8, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_145204
TNFAIP3, 活性酶 未编号 HIS tag 昆虫表达 全长 NM_006290
UCHL1, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_004181
UCHL3, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_006002
UCHL5, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_015984
USP2, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_004205
USP5, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_003481
USP7 (N-端), 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 N-端, 25-580 氨基酸 NM_003470
USP8, 活性酶 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_005154
USP11, 活性酶 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_004651
USP15, 活性酶 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_006313
USP16, 活性酶 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_006447
USP20, 活性酶 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_006676
USP28, 活性酶 未编号 GST tag 大肠杆菌表达 全长
USP35, 活性酶 未编号 GST tag 昆虫表达 全长
BAP1,蛋白 未编号 HIS tag 昆虫表达 全长 NM_004656
OTUB1,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_017670
MINDY1,蛋白 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_018379
OTUD6B,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_016023
OTULIN,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长
USP10,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长 NM_005153
USP14,蛋白 未编号 GST tag 大肠杆菌表达 全长 NM_005151
USP25,蛋白 未编号 GST tag 大肠杆菌表达 全长 NM_013396
USP46,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长
USP51,蛋白 未编号 GST tag 昆虫表达 全长 NM_201286
TRABID,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长
YOD1,蛋白 未编号 HIS tag 大肠杆菌表达 全长

相关抗体

名称 货号 简述 简述
Anti-UBA2 (SAE2) U202-63R 多抗,家兔, IgG WB, ELISA, ICC, IF
Anti-Ubiquitin (UBB) U06-62R 多抗,家兔, IgG ELISA, IHC, WB
Anti-UBA1 (UBE1) U201-62R 多抗,家兔, IgG ELISA, IHC, WB

以去泛素化酶为靶点的新药筛选技术平台

在许多筛选实验室中,目前使用二十年前建立的基于稳态荧光的测定方法测量 DUB 酶活性。该方法使用的荧光底物,例如 C-末端 7-酰氨基标记泛素蛋白 4-甲基香豆素标记的(Ub-AMC),或罗丹明 110 标记泛素蛋白 C-末端(Ub-Rho)。这些底物被各种 DUB 有效裂解或水解,释放出高度荧光的部分。虽然该测定已用于各种 DUB 抑制剂筛选,例如用于鉴定 USP1 和 USP7 抑制剂,但是一个显着的缺点,特别是对于 Ub-AMC,是它易于受到许多小分子表现出的荧光干扰。而且,这些底物含有肽键,与大多数天然 DUB 底物有着显著的差异。因此,处理这种底物需要 DUB 以非生理方式起作用,从而可能降低发现将在细胞或治疗环境中起作用的化合物的前景的可能性。

图 5 新格诺康开发的去泛素化酶筛选技术

为了克服 DUB 活性测定中存在的这些障碍,新格诺康开发了一种基于化学合成的含有异肽键的发光 DUB 底物的新方法。DUB 的催化作用从底物中释放出一种可发光小分子的前体,它在进一步酶反应后即可产生明亮的发光。这种生物发光分析已被我们用于检测代表半胱氨酸和金属蛋白酶类别的所有六个 DUB 家族的活性,并且与标准荧光分析相比,显示出更宽的线性范围,更高的灵敏度和更低的检测限。该平台已经证明与 DUB 抑制剂高通量筛选具有兼容性,因此可以满足为 DUB 靶向设计的大型化合物库进行评估的需求。

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