氧化还原生物学: DUBS氧化还原调控及其在癌症治疗中的意义

来源：原创网站2021-11-29 13:16

活性氧在癌症中起着双刃剑的作用。低水平的ROS是有益的，但过度积累会导致癌症的进展。癌症中活性氧水平的增加将被抗氧化防御系统抵消。

活性氧在癌症中起着双刃剑的作用。低水平的ROS是有益的，但过度积累会导致癌症的进展。癌症中活性氧水平的增加将被抗氧化防御系统抵消。活性氧生成和抗氧化系统之间的不平衡会改变基因表达和细胞信号，导致癌症进展或死亡。翻译后修饰，如泛素化、磷酸化和SUMO，通过控制ROS的产生和消除，在维持ROS的动态平衡中起着关键作用。

最近的证据表明，泛素从底物中的去除是由活性氧调节的。DUB催化ROS介导的半胱氨酸(Cys)氧化导致可逆失活，成为调控DUB控制的细胞事件的关键机制。更好地了解DUB对ROS的易感性机制，探索如何利用ROS对DUB介导的信号通路进行药理学调控，可能为抗癌治疗提供新的见解。

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生物适应了含氮约80%和氧约20%的大气环境，并进化以维持氧化剂和抗氧化剂之间的平衡。自由基是一种化学物质，其壳层中有一个或多个不成对的电子。自由基有两种：来源于氧的活性氧(ROS)和来源于氮和氧的活性氮(RNS)。

在许多癌症类型中，致癌转化通常与氧化还原平衡向高氧化态的转变有关，包括膀胱癌、结肠癌和卵巢癌。在致癌转化细胞中，环境因素和内部因素的结合对细胞的活性氧水平有叠加效应。较高水平的活性氧会破坏氧化还原平衡和动态平衡，导致dna、脂质和蛋白质等各种细胞成分的严重破坏，这些成分与包括癌症在内的许多疾病有关。

翻译后修饰(PTM)作为一个分子开关，激活或失活其目标蛋白的分子功能。例如，在细胞信号传递过程中，磷酸基团的可逆添加或缺失可以调节激酶的活性，泛素化标志着细胞周期特定时间点细胞周期蛋白的破坏。PTM有几种类型，包括磷酸化、乙酰化和甲基化，它们与许多细胞过程有关，包括酶活性的调节、蛋白质的稳定性、蛋白质的定位和蛋白质的降解。最广泛研究的PTM是在泛素化和脱蛋白过程中通过核酶从靶蛋白中偶联或去除泛素(Ub)来调节蛋白质动力学的过程。

泛素-蛋白酶体系统(Ups)调节其底物的蛋白质周转，并参与不同的细胞过程，包括细胞周期、dna修复和凋亡。重要的是，已知负责ROS产生的酶也可以经历26S蛋白酶体降解。然而，逆转ROS产生酶的蛋白质泛素化过程的DUBS的调节是一个同样重要的过程，但它并没有受到太多的关注。

氧调节性DUBS及其细胞信号在癌症中的作用。

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总之，DUB属于半胱氨酸蛋白酶家族，在人体细胞中起着“ROS受体”的作用，其中ROS介导的DUB失活可能是微调应激激活信号级联的关键机制。然而，该领域的研究仍处于初级阶段。为了充分理解氧化还原疗法中DUBS的含义，必须考虑几个标准。重要的是，作者需要知道氧化应激如何调节DUB的活性，特别是揭示DUB对氧化或还原敏感性的结构信息。

其次，关于dubs定位和组织表达的具体信息可以预测DUBS对压力的敏感度。最后，调节DUB功能的变构药物的开发将增加人们保护任何特定DUB免受氧化应激的知识。总的来说，转录、蛋白质结构分析和分析的应用有助于我们理解和揭示基于氧化还原的DUB的调节机制。在确定半胱氨酸蛋白酶的调节和阐明其在人类疾病中的作用方面取得了越来越多的进展，这将为以DUB为导向的治疗提供新的见解。(100yiyao.com)

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