泛素特異性蛋白酶調(diào)控骨重建的研究進(jìn)展

骨是人體內(nèi)最重要的器官之一，具有保護(hù)器官、支持肌肉運(yùn)動(dòng)等功能。骨需要經(jīng)過(guò)不斷地重建以維持其結(jié)構(gòu)和功能的完整性。骨重建包括骨吸收與骨形成，分別由破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞協(xié)同完成。骨重建的過(guò)程受到多種因素共同調(diào)節(jié)，以維持成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞之間的耦聯(lián)平衡，實(shí)現(xiàn)骨穩(wěn)態(tài)

。越來(lái)越多的研究證明，泛素特異性蛋白酶（ubiquitin-specific proteases，USPs）在調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的發(fā)育和功能方面起重要作用

。本文就USPs 對(duì)骨重建的影響及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。

1 泛素依賴的蛋白質(zhì)水解系統(tǒng)

泛素化修飾是蛋白質(zhì)降解的主要途徑之一。蛋白質(zhì)的泛素化過(guò)程是泛素激活酶E1、泛素結(jié)合酶E2、泛素連接酶E3 協(xié)同作用的級(jí)聯(lián)催化反應(yīng)。在ATP 的參與下，泛素被E1 激活并轉(zhuǎn)運(yùn)至E2，E3與載有泛素的E2 以及靶蛋白相互作用，介導(dǎo)泛素連接到靶蛋白，引導(dǎo)蛋白質(zhì)進(jìn)入蛋白酶體被降解。級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響到蛋白的泛素化過(guò)程。其中，E3 是該級(jí)聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵酶，決定了反應(yīng)速率及底物的特異性

，在調(diào)節(jié)骨穩(wěn)態(tài)方面，也起到重要作用

。

泛素化修飾的可逆性是由去泛素化酶實(shí)現(xiàn)的。去泛素化酶通過(guò)去除靶蛋白上的泛素分子，調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的功能和穩(wěn)定性

。迄今為止，人類基因組可編碼100 余種去泛素化酶，根據(jù)其催化結(jié)構(gòu)域的不同，可分為兩大類共七個(gè)亞家族，其中USPs、泛素羧基末端水解酶（ubiquitin C-terminal hydrolases，UCHs）、卵巢腫瘤相關(guān)蛋白酶（ovarian tumor proteases，OTUs）、MJD 結(jié)構(gòu)域蛋白酶家族（Machado-Joseph disease protein domain proteases,MJDs/Josephins）、單核細(xì)胞趨化蛋白誘導(dǎo)……