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细胞功能的完整性以及稳态的维持都有赖于细胞内蛋白合成和降解的平衡。由于心肌处于不断的收缩舒张中,这种作用显得尤为重要。心肌收缩的基本单位是肌小节(Sarcomeres),肌小节蛋白正常的自我更新功能对维持其结构和功能具有重要意义。肌小节Z线蛋白以及胞质蛋白的过度积聚则会导致一些疾病的发生,如肌纤维性肌病(Myofibrillar myopathy)。与其他器官组织类似,心肌肌小节蛋白的自我更新与泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-proteasome system)的功能密切相关。泛素-蛋白酶体介导的蛋白质降解通路控制着真核细胞内绝大多数蛋白质的选择性降解,主要由两个过程组成,即蛋白的泛素化修饰以及泛素化修饰的蛋白被蛋白酶体识别并降解。该通路对于生命活动具有重要的调控意义。Cypher是一个含有PDZ和LIM结构域的蛋白,主要在横纹肌中表达,对于维持肌小节正常的结构和功能起重要作用。Cypher在心脏中特异性敲除可导致心功能的降低以及扩张性心肌病的发生。ZASP (Z-band alternatively Spliced PDZ-motif protein)基因,即Cypher在人的对应基因,突变也可以导致人心肌肥大以及扩张性心肌病的发生。本课题旨在进行肌小节Z线蛋白Cypher泛素化降解途径的研究。首先利用酵母双杂交系统筛选与Cypher的ZM片段相互作用的泛素-蛋白酶体系统相关酶。通过成功构建诱饵质粒,文库筛选,序列比对,发现ZM片段能够与泛素化蛋白降解途径相关蛋白UBE2N (Ubiquitin-conjugating enzyme E2N)以及USP48(Ubiquitin specific peptidase48)相互作用。随后在HEK293细胞内,对USP48与Cypher在体外的相互作用作了验证。实验的第二部分,则研究了Cypher突变体对泛素化降解的影响,发现Cypher第四外显子206位点的突变(T206I)可以导致Cypher降解增加,而这一过程可能是影响了泛素与Cypher的结合所导致的。最后,我们还对Cypher在Stat3泛素化降解中的结构基础作了初步探究。