SMAD 特异性 E3 泛素蛋白连接酶 2；SMURF2

SMAD 泛素化调节因子 2

HGNC 批准的基因符号：SMURF2

细胞遗传学定位：17q23.3-q24.1 基因组坐标（GRCh38）：17:64,542,282-64,662,307（来自 NCBI）

▼ 说明

泛素化通过标记蛋白质以进行蛋白酶体降解或掺入其他调节复合物来控制各种细胞功能。该系统的核心是 E3 泛素连接酶，它在导致泛素部分与底物蛋白附着的反应链中发挥作用。SMURF2是一种HECT结构域E3泛素连接酶，参与SMADs（见601595）、TGF-β受体（TGFBR；参见190181），以及其他基材。SMURF2 还具有调节神经元和平面细胞极性、诱导衰老和抑制肿瘤的功能（Blank 等人总结，2012）。

▼ 克隆与表达

Kavsak等人（2000）通过在序列数据库中搜索与E3泛素连接酶SMURF1（605568）相关的蛋白质，鉴定出SMURF2，它编码C2-WW-HECT结构域泛素连接酶。

Lin等人（2000）采用类似的策略，孤立克隆了编码SMURF2的cDNA，SMURF2是一种748个氨基酸的泛素E3连接酶，与SMURF1有83%的一致性。

▼ 测绘

Scott（2001）根据SMURF2序列（GenBank AF310676）与基因组重叠群（GenBank NT_010748）之间的序列相似性，将SMURF2基因定位到染色体17q22-q23。

▼ 基因功能

Kavsak et al.（2000）发现SMURF2与SMAD7（602932）组成型相关。SMURF2 位于核内，但与 SMAD7 结合诱导输出并招募到激活的 TGFBR，从而通过蛋白酶体和溶酶体途径引起受体和 SMAD7 的降解。γ-干扰素（IFNG；147570），它刺激SMAD7的表达，诱导SMAD7-SMURF2复合物形成并增加TGFBR周转，通过阻断SMAD7或SMURF2表达来稳定TGFBR周转。此外，干扰 SMURF2 募集到受体的 SMAD7 突变体的抑制活性也受到损害。这些研究将 SMAD7 定义为 E3 泛素连接酶复合物中的转换因子，以 TGFBR 为目标进行降解。

Lin等人（2000）利用酵母2-杂交实验和GST融合结合分析，发现第二个和第三个SMURF2 WW结构域与受体激活的SMAD1（601595）、SMAD2（601366）和SMAD3（ 603109），但不是常见的SMAD4（600993）。Western blot分析表明，SMURF2通过HECT连接酶催化的泛素化和蛋白酶体依赖性降解过程选择性调节SMAD2的表达，并在某种程度上调节SMAD1的表达，但不调节SMAD3的表达。免疫沉淀和免疫印迹分析确定SMURF2/磷酸化SMAD2相互作用依赖于TGFB1（190180）的存在并且发生在细胞核中。报告基因分析表明 SMURF2 减少 SMAD2 依赖性转录。

Subramaniam et al.（2003）利用蛋白质下拉和免疫沉淀实验发现RNF11（612598）与SMURF2相互作用，导致两种蛋白质泛素化。该相互作用需要 RNF11 的 PY 基序以及 SMURF2 的 WW 结构域 2 和 3。RNF11还与泛素结合蛋白UBCH5（UBE2D1；602961），但不适用于UBC3（CDC34; 116948），SMURF2 对 RNF11 的泛素化需要 PY 基序。SMURF2 抑制 TGF-β 信号传导，Subramaniam 等人（2003）在报告基因测定中表明，RNF11 缓解了 SMURF2 介导的 TGF-β 响应启动子的转录抑制。

Li和Seth（2004）以RNF11为诱饵，对人卵巢cDNA文库进行酵母2-杂交筛选，结果表明人RNF11与多种蛋白质相互作用，包括AMSH（STAMBP）；606247）。在 RNF11 存在的情况下，AMSH 被 SMURF2 泛素化，并且 AMSH 稳态水平的降低需要 RNF11 和 SMURF2。Li and Seth（2004）得出结论，RNF11将AMSH募集到SMURF2中进行泛素化，导致其被26S蛋白酶体降解。

张和科恩（2004）发现人成纤维细胞端粒磨损诱导SMURF2上调，这种上调足以产生衰老表型。用携带 SMURF2 的逆转录病毒感染早期传代成纤维细胞会导致衰老特征的形态和生化改变，包括基因表达改变和 TERT（187270）逆转细胞永生化。衰老诱导发生在没有可检测到的 DNA 损伤或应激反应的情况下，并且与 SMURF2 的 E3 连接酶活性无关。Zhang and Cohen（2004）表明SMURF2通过RB1（614041）和p53（TP53）激活衰老；191170）途径。

Blank et al.（2012）发现在人肿瘤细胞系中敲除SMURF2会导致RNF20蛋白水平升高（607699）和RNF20底物组蛋白H2B泛素化（见609904），与Smurf2 -/- 小鼠中的发现相似胚胎成纤维细胞（MEFs）（见动物模型）。RNF20 的敲低增加了染色质压缩。对 40 例乳腺癌组织和 55 例淋巴瘤以及匹配的邻近正常组织的免疫组织化学分析表明，肿瘤形成与低 SMURF2 表达和高 RNF20 表达相关。Blank et al.（2012）得出结论，SMURF2通过指导RNF20的多泛素化和蛋白酶体降解，直接参与DNA损伤反应的调节。

▼ 动物模型

Blank et al.（2012）发现Smurf2 -/-小鼠在出生时和成年早期表现正常；然而，随着年龄的增长，其中许多人出现了各种类型的肿瘤。Smurf2 -/- MEF 在所有阶段都比野生型增殖得更快。在后来的传代中，Smurf2 -/- MEF 失去了接触抑制，显示出 DNA 损伤的证据，并且在注射到裸鼠体内后很容易诱发肿瘤。Smurf2 -/- MEF 还显示 Rnf20 的蛋白质水平升高，但 mRNA 水平没有升高，这与染色质压缩松弛和 H2B 泛素化升高有关。在野生型细胞中，但在 Smurf2 -/- 细胞中，榛体抑制作用提高了 Rnf20 蛋白含量。Smurf2 -/- 细胞中 Rnf20 的敲低可延缓细胞生长和致癌转化，并减少泛素化 H2B 的量。