TGF-β1诱导肾上皮细胞上皮间质转化的内源性肽的定量肽组学

Quantitative peptidomics of endogenous peptides involved in TGF-β1-induced epithelial mesenchymal transition of renal epithelial cells

2018
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1. 文献背景信息​

  • ​标题/作者/期刊/年份​​:

    • Quantitative peptidomics of endogenous peptides involved in TGF-β1-induced epithelial mesenchymal transition of renal epithelial cells

    • 作者:Rattiyaporn Kanlaya, Visith Thongboonkerd

    • 期刊:Cell Death Discovery(IF=6.100,2018)

    • ​权威性​​:期刊专注细胞死亡与疾病机制,通讯作者Thongboonkerd为肾脏病蛋白质组学领域专家。

  • ​研究领域与背景​​:

    • ​分支领域​​:TGF-β1诱导的上皮-间质转化(EMT)与肾脏纤维化的分子机制。

    • ​研究现状​​:TGF-β1通过经典信号通路(如Smad)驱动EMT已被广泛研究,但内源性肽(由蛋白质降解产生的小肽)在EMT中的作用尚未明确。

  • ​研究动机​​:

    • 填补空白:首次探索EMT过程中内源性肽组的动态变化,揭示蛋白酶体调控在EMT中的新机制。


​2. 研究问题与假设​

  • ​核心问题​​:TGF-β1诱导的EMT是否伴随内源性肽组的特异性变化?这些变化是否依赖蛋白酶体活性?

  • ​假设​​:TGF-β1通过抑制蛋白酶体活性,导致特定内源性肽积累,进而促进EMT进程。


​3. 研究方法学与技术路线​

  • ​实验设计​​:

    • ​模型​​:人肾小管上皮细胞(HK-2)经TGF-β1处理诱导EMT。

    • ​技术​​:

      • ​定量肽组学​​:稳定同位素标记(SILAC)比较EMT前后肽组差异。

      • ​验证实验​​:蛋白酶体抑制剂MG132处理,对比肽组变化;蛋白酶体活性检测(荧光底物水解)。

    • ​创新方法​​:首次将肽组学应用于EMT研究,结合蛋白酶体活性抑制实验。


​4. 结果与数据解析​

  • ​主要发现​​:

                       ​EMT标志物变化​​:形态学(成纤维样变)、ZO-1↓、vimentin↑(图1)。

                       肽组差异​​:70种内源性肽(源自39种前体蛋白)显著变化,多为疏水性残基(P1位),提示蛋白酶体来源(图2-3)。

​                       蛋白酶体作用​​:MG132处理与TGF-β1肽组高度重叠,且两者均显著降低蛋白酶体活性(图4)。

  • ​数据验证​​:通过抑制剂反向验证肽组变化与蛋白酶体活性的关联。

  • ​局限性​​:未明确特定肽的功能机制;仅用HK-2细胞,未涵盖其他上皮类型。


​5. 讨论与机制阐释​

  • ​机制深度​​:

    • TGF-β1通过抑制蛋白酶体活性,导致内源性肽积累,可能作为信号分子或调控因子参与EMT(如影响细胞骨架蛋白降解)。

  • ​与既往研究对比​​:

    • 支持TGF-β1的促纤维化作用,但补充了“蛋白酶体-肽组”轴的新视角(区别于经典Smad通路)。

  • ​未解决问题​​:关键肽的生物学功能、是否直接调控EMT相关基因表达?


​6. 创新点与学术贡献​

  • ​理论创新​​:提出EMT中“蛋白酶体活性抑制-内源性肽积累”的新调控层。

  • ​技术贡献​​:肽组学方法可推广至其他纤维化疾病研究。

  • ​实际价值​​:为靶向蛋白酶体或特定肽的抗纤维化药物开发提供依据。


​总结​​:该研究通过肽组学揭示了TGF-β1诱导EMT的蛋白酶体依赖机制,为肾脏纤维化提供了新的分子靶点。