蛋白质经由泛素化修饰并导致其降解是一种受到精密调控的翻译后修饰形式,在对许多生物学功能的调控中都发挥着至关重要的作用,比如细胞增殖、细胞迁移以及细胞凋亡等等。蛋白的泛素化修饰是一个由酶催化的级联反应过程,该过程需要以下三个酶的密切配合及共同参与：泛素激活酶(ubiquitin-activating enzyme, E1)、泛素结合酶(ubiquitin-conjugating enzyme, E2)和泛素连接酶(ubiquitin ligase, E3)。并且泛素化修饰的发生往往依赖于泛素连接酶E3与底物之间的直接相互作用从而促进底物蛋白泛素化的发生。Smurfl属于E3泛素连接酶的HECT家族,能通过降解不同底物(Smad, RhoA, Talin等)从而在细胞极性、细胞迁移以及发育等过程中发挥着重要作用,另外Smurf1还能通过泛素化降解MEKK2参与调控骨的发育形成。最近的研究表明HECT家族中与Smurf1同源性非常高的Smurf2能作为肿瘤抑制因子参与到对肿瘤发生的调控,即便如此,Smurf1在肿瘤发生过程中的作用却还不清楚。Smurf1有三个主要的结构域构成,分别是C2结构域、WW结构域以及HECT结构域。其中WW结构域能识别并结合底物上的PY基序的；C2结构域可以直接与一些底物发生相互作用,比如RhoA; C2结构域还能决定Smurf1与一些底物(RhoA, Smad,GEF,CDC42)的结合特异性与降解；C2结构域与HECT结构域之间可以发生相互作用从而形成一个同源二聚体抑制自身的泛素连接酶活性；更为重要的是C2结构域对于介导Smurf1的膜定位以及诱导细胞迁移是必不可少的。对于Smurf1的膜定位以及Smurf1在细胞增殖和细胞迁移等生物学功能中所暗含的具体机制还不清楚。磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)在很多生物学过程中有着重要的作用,包括细胞迁移、增殖和基因表达。PIP5K1C是一种在可以在细胞内使磷脂酰肌醇4磷酸(PI4P)的肌醇环的第五位发生磷酸化反应从而生成磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)的磷脂激酶。现在研究的比较多的PIP5K1C主要有两个亚型：分别是PIP5K1C87和PIP5K1C90。 PIP5K1C在细胞极性、黏附以及白细胞的迁移过程中具有重要的调控作用。作为一个比较重要的磷脂激酶,PIP5K1C的亚细胞定位、酶活性以及功能在细胞中受到一些结合蛋白严格调控。比如,接头蛋白AP2可以通过直接与PIP5K1C90的碳末端相互作用而增强PIP5K1C90的酶活性,从而调控EGFR和AMPA的内吞；另外,小G蛋白AFR6与PIP5K1C90相互作用可以改变PIP5K1C90的细胞定位；而踝蛋白Talin与PIP5K1C90的相互作用可以使PIP5K1C90在黏着斑聚集,调控局部的PIP2的水平,进而在细胞迁移中发挥调控作用。磷脂激酶PIP5K1C还可以发生一些翻译后修饰,现在已经报道的有磷酸化修饰和乙酰化修饰。另外磷脂激酶PIP5K1C被发现在乳腺癌病人的组织样品中呈现高表达,并且与乳腺癌病人的生存期和预后不良相关。但是,对于磷脂激酶PIP5K1C的蛋白水平的调控还不清楚。在本研究中,我们发现磷脂激酶PIP5K1C在肺癌的组织样品中高表达,并且磷脂激酶PIP5K1C的蛋白水平是受E3泛素连接酶Smurf1所调控的。另一方面,我们还发现Smurf1的C2结构域可以很好的结合在细胞膜上的磷脂酰肌醇4,5二磷酸PIP2,这对Smurf1的膜定位和诱导细胞迁移的能力是必须的。