北大杜晓娟、邓宏魁JBC发表新成果

视网膜母细胞瘤蛋白（RB）在肿瘤抑制过程中发挥至关重要的作用，通过磷酸化途径被降解，然而，负责蛋白酶体介导的RB降解的E3泛素连接酶，在很大程度上还是未知的。十月六日，北京大学医学部的研究人员在国际著名学术期刊《Journal of Biological Chemistry》发表一项重要研究，确定了RB蛋白的一个新型E3泛素连接酶NRBE3。

　　

生物通报道：视网膜母细胞瘤蛋白（RB）在肿瘤抑制过程中发挥至关重要的作用，通过磷酸化途径被降解，然而，负责蛋白酶体介导的RB降解的E3泛素连接酶，在很大程度上还是未知的。十月六日，北京大学医学部的研究人员在国际著名学术期刊《Journal of Biological Chemistry》发表一项重要研究成果，题为“A Novel RB E3 Ubiquitin Ligase (NRBE3) Promotes RB Degradation and is Transcriptionally Regulated by E2F1”。这项研究确定了RB蛋白的一个新型E3泛素连接酶NRBE3。

本文通讯作者是北京大学医学部基础医学院的杜晓娟教授，其1991年至1998年在首都儿科研究所工作，2001年在德国Freiburg大学获博士学位，主要从事基于转录调控的研究。2001年以来在北京大学医学部肿瘤研究中心工作，从事与1A6/DRIM相关的细胞核仁蛋白质的功能和应用研究。北京大学长江特聘教授邓宏魁也是本文共同作者之一。延伸阅读：北大邓宏魁Cell Res再发干细胞新进展。

视网膜母细胞瘤易感基因（Rb）是第一个被克隆的肿瘤抑制基因。Rb最初由于其在遗传性病例视网膜母细胞瘤中缺失而被确定。Rb缺失还存在于多种肿瘤中，如小细胞肺癌（~ 90%）和andosteosarcoma（~ 50%）。RB蛋白是多种细胞过程的一个重要负调节因子，包括细胞周期、分化和凋亡。RB以hypophosphorylated形式发挥其抑癌功能，通过抑制转录因子E2Fs并与之相互作用，捕获G1期细胞。在G1细胞周期中，分裂素可促进周期蛋白依赖激酶（CDK）-周期素复合物的活化，这种化合物可磷酸化Rb。Rb的磷酸化可释放E2Fs，激活其下游基因，它们对于细胞周期的G1/S期转换和最终驱动细胞增殖，是必不可少的。鉴于其在调节细胞周期和增殖中的主要作用，RB的失活是肿瘤中一个最基本的事件。

在各种各样的癌症中，RB功能因不同的机制而受损。例如，含LxCxE的蛋白质如病毒癌基因蛋白（包括E1A、LxCxE、SV40 LT和HPV E7）、细胞蛋白RBP-1和RBP-2可通过结合RB并破坏RB与E2F1的相互作用，而抑制RB。重要的是，多个病毒癌基因蛋白，在肿瘤发生过程中，通过诱导蛋白酶体介导的RB降解，而使细胞发生转化。此外，两个细胞癌基因蛋白MDM2和gankyrin，也能促进RB的白酶体降解。

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蛋白酶体介导的蛋白降解，在细胞的生物学功能和肿瘤发生过程中起着至关重要的作用。泛素依赖性的蛋白酶体降解，涉及到酶级联反应催化的基质多聚泛素化，包括泛素活化酶E1、泛素结合酶E2和泛素连接酶E3的活化。因为能够特异地结合基质，并促进泛素从E2到基板的正确传递，因此，抑癌因子的泛素连接酶，在肿瘤发生过程中起着重要的作用。

鼠成纤维细胞的转化，通常被用作一种实验方法，来研究癌基因蛋白的生物学功能。KIAA0649可像我们之前描述的那样，转化小鼠NIH3T3成纤维细胞。然而，KIAA0649进行细胞转化所涉及的生物学过程，我们还了解甚少。

在这项研究中，研究人员描述了一种新的RB E3泛素连接酶NRBE3，可结合RB，并促进RB降解。NRBE3包含一个LxCxE基序，并在体外结合RB。在细胞中，当蛋白酶体活性被抑制时，NRBE3可与RB相互作用。NRBE3可通过泛素-蛋白酶体途径，促进RB的泛素化和降解。重要的是，体外纯化的NRBE3泛素重组RB和U-box，被确定为是其E3活性所必需的。令人惊讶的是，NRBE3可被E2F1/DP1转录激活。因此，NRBE3可通过促进G1/S期转换，而影响细胞周期。此外，NRBE3在乳腺癌组织中是上调的。

总而言之，这项研究将NRBE3确定为RB的一种新型泛素E3连接酶，它可能是人类癌症中一个潜在的癌基因蛋白。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
A Novel RB E3 Ubiquitin Ligase (NRBE3) Promotes RB Degradation and is Transcriptionally Regulated by E2F1
Abstract：Retinoblastoma protein (RB) plays critical roles in tumor suppression and is degraded through proteasomal way. However, E3 ubiquitin ligases responsible for proteasome-mediated degradation of RB are largely unknown. Here we characterize a novel RB E3 ubiquitin ligase NRBE3 that binds RB and promotes RB degradation. NRBE3 contains an LxCxE motif and binds RB in vitro. NRBE3 interacts with RB in cells when proteasome activity is inhibited. NRBE3 promotes RB ubiquitination and degradation via ubiquitin-proteasome pathway. Importantly, purified NRBE3 ubiquitinates recombinant RB in vitro and a U-box is identified as essential for its E3 activity. Surprisingly, NRBE3 is transcriptionally activated by E2F1/DP1. Consequently, NRBE3 affects cell cycle by promoting G1/S transition. Moreover, NRBE3 is up-regulated in breast cancer tissues. Taken together, we identify NRBE3 as a novel ubiquitin E3 ligase for RB, which might play as a potential oncoprotein in human cancers.