文档介绍：南京师范大学
硕士学位论文
β-Arrestin 调控细胞氧化应激凋亡中ASK1 信号通路的研究
姓名:张正平
申请学位级别:硕士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:殷志敏
2009
南京师范大学硕士学位论文
β-Arrestin 调控氧化应激细胞凋亡中
ASK1 信号通路的研究 1
摘要
在哺乳动物细胞中,β-Arrestins 呈现出广泛表达的特征,且在神经系统和
淋巴系统中分布最多。它们主要作为 G 蛋白偶联受体(GPCR)信号的负调节因子,
在受体脱敏、受体内吞、蛋白酶体途径降解、细胞凋亡以及多种细胞信号转导中
起着重要的作用。还有研究表明,β-Arrestin 分别将 JNK3 和 MKK4、ASK1,
ERK 和 MEK1、Raf 招募至一起形成信号复合体,发挥脚手架蛋白功能。本课
题主要探索β-Arrestins 在 H2O2 诱发的氧化应激反应中的重要分子 ASK1 及其
信号通路的调节作用。
我们的研究表明,在 HEK293 细胞中,β-Arrestin1 和β-Arrestin2 都可
以与 ASK1 相互作用;并且缺失 N domain 的 ASK1(ASK1-ΔN)依然可以与
β-Arrestins 相互结合,但是缺失了 C domain 的 ASK1(ASK1-ΔC)不能与β
-Arrestins 结合。这说明了 ASK1 的 C domain 是两者相互作用所必需的。过
表达和 RNAi 实验都表明,β-Arrestins 下调了细胞内的 ASK1 蛋白水平,而对
ASK1 mRNA 并没有影响。进一步研究表明,β-Arrestins 是通过泛素-蛋白酶
体途径降解了 ASK1,从而削弱了 ASK1-JNK 凋亡信号,最终导致 H2O2 诱导
的细胞凋亡受到抑制。我们还发现,短时间的 H2O2 刺激会使得β-Arrestins 与
ASK1 的结合量增多,从而导加速了 ASK1 的降解。RNAi 干扰掉内源的β
-Arrestins 会抑制 H2O2 诱导的 ASK1 降解。
1 本论文研究内容已在国际著名期刊 Cellular Signalling 发表。
Zhengping Zhang, Jiaying Hao, Zhihui Zhao, Peiling Ben, Fang Fang, Lijun Shi,
Yanhong Gao, Junhong Liu, Chuanjun Wen, Lan Luo, Zhimin Yin (2009) β
-Arrestins facilitate ubiquitin-dependent degradation of apoptosis signal-
regulating kinase 1 (ASK1) and attenuate H2O2-induced apoptosis. Cell. Signal.
(2009) 21: 1195–1206
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考虑到β-Arrestins 本身并没有 E3 连接酶活性,但是它们可以与许多 E3
连接酶相互作用。我们同样发现,β-Arrestins 可以与 E3 连接酶 CHIP 相互作
用,并且β-Arrestins 与 CHIP、ASK1 形成三元复合物,增加了 CHIP 介导的
ASK1 的降解。RNAi 干扰β-Arrestins 减弱了 CHIP 对 ASK1 的降解;且 RNAi
干扰掉 CHIP 抑制了β-Arrestins 介导的 ASK1 降解。说明β-Arrestins 可能是
作为 CHIP 和 ASK1 脚手架蛋白发挥作用的。
综上所述,本研究揭示了β-Arrestins 作为脚手架蛋白,招募 CHIP 和 ASK1
形成三元复合物,促进了 CHIP 介导的 ASK1 的泛素化降解,负调节了 H2O2
产生的氧化应激诱导的细胞凋亡。

关键词:β-Arrestins,ASK1,CHIP,泛素化,凋亡
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南京师范大学硕士学位论文
The Regulartory of β-Arrestin in ASK1-
mediated pathway of the Oxidative
stress-induced Apoptosis

Abstract
β-Arrestins, including β-Arrestin1 and β-Arrestin2, are
ubiquitously expressed proteins in mammalian cells,