E3泛素连接酶SCFFBW7调控内皮细胞功能的研究

Ubiquitin-dependent protein degradation is involved in various biological processes by regulation of protein abundance. SCFFBW7, an E3 ubiquitin ligase, has a critical role in tumorigenesis, cell proliferation and cell differentiation. FBW7 degrades its substrates through a conserved concensus CPD: S/TPXXT/D/E. More evidences suggest that FBW7 which mediates the degradation of a variety of proteins, including c-Myc, Cyclin E, c-Jun, C/EBP, MCL1, Notch, and KLF5. FBW7 has been demonstrated to have important roles in various physiological and pathological processes, such as tumorigenesis, lipid metabolism, cell proliferation, stemness, and differentiation. FBW7 appears to tune the substrate function in a tissue-specific manner. However, the role of FBW7 in vascular biology remains largely unknown which need to be unveiled in future research. In this proposal, we will futher investigate the role of FBW7 in vascular biology. This study will give us a new vision to understand the fuction of FBW7.

泛素-蛋白酶体降解体系广泛存在于各种生物进程中，在多种蛋白质降解中发挥着重要的调节作用。SCFFBW7是近年来报道的在肿瘤发生、细胞增殖及分化过程中起重要作用的泛素连接酶，能够通过识别底物上保守的CPD降解信号肽: S/TPXXT/D/E 来降解靶蛋白。越来越多的证据表明FBW7能够参与多种蛋白的降解过程，如c-Myc，Cyclin E， c-Jun， C/EBP， MCL1， Notch及 KLF5等。FBW7在各种生理和病理过程中起着非常重要的作用，比如肿瘤发生，血脂代谢，细胞增殖，干细胞特性及分化过程。FBW7可以通过组织特异性方式调节底物功能。然而,FBW7在血管生物学中的大部分功能还不清楚，有待进一步研究。本申请将从分子、细胞及小鼠动物模型等方面系统的讨论FBW7在内皮细胞中的功能，为揭示FBW7的新的生物功能提供新的线索与思路。

FBW7 (F-box和WD重复域7)，是E3泛素连接酶SCF FBW7 (SKP1, cullin-1, FBW7的复合体)的底物结合亚基。在不同的生理和病理过程中发挥重要作用。尽管FBW7是血管发育所必需的，但其在内皮细胞中的作用仍有待研究。本项目显示FBW7是内皮功能的重要调节因子，包括血管生成、白细胞粘附和内皮屏障完整性。申请人先前的研究结果表明，抑制FBW7的表达，在体内和体内明显抑制了血管生成。实验结果表明，锌指转录因子 Kruppel-like factor 2 (KLF2)是FBW7在内皮细胞中的生理靶点。FBW7表达的下调导致内源性KLF2蛋白在内皮细胞中的聚积。FBW7介导的KLF2的降解是通过糖原合成酶激酶（GSK3）磷酸化两个保守的磷酸降解信号肽。磷酸降解信号肽的突变可以抑制FBW7对KLF2的泛素化降解。FBW7的小RNA干扰实验表明KLF2是FBW7调控内皮细胞功能的重要靶点。此外，FBW7介导的KLF2泛素化降解对畸胎瘤和斑马鱼的血管生成具有重要意义。综上所述，该项目表明了FBW7在内皮细胞迁移、血管生成、炎症和内皮屏障完整性的过程中发挥作用，并提供了对在体内的KLF2稳定性调控的新认识。本研究为揭示FBW7的新的生物功能提供一个新的视角。