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泛素-蛋白酶体降解途径是真核细胞中蛋白质质量及稳定性控制过程中最重要的蛋白质降解途径,泛素连接酶(E3)在蛋白质的降解过程中发挥底物识别的功能,决定了反应的特异性。按照结构特点,泛素连接酶主要分为两类：RING锌指类以及HECT类泛素连接酶。Smurf1是HECT类泛素连接酶Nedd4家族成员,通过识别并降解其底物Smadl/5、TGFβR、RhoA、MEKK2、Prickle 1以及JunB在调节胚胎发育、细胞极性、骨稳态过程中起到了重要的作用。在两种不同的内质网应激诱导剂处理细胞后发现,内质网应激诱导Smurf1蛋白酶体依赖的降解,提示Smurf1可能在内质网应激调节过程中发挥功能。接着我们鉴定了内质网跨膜蛋白WFS1是Smurf1特异的底物分子。1938年Wolfram首次报道了一种常染色体隐性遗传病,命名为Wolfram综合征(DIDMOAD Diabetes Insipidus, Diabetes Mellitus, Optic Atrophy, and Deafness),其临床症状主要为遗传性少年型糖尿病、视神经萎缩、听神经损伤、糖尿病等。1998年首次发现WFS1是导致Wolfram综合征的致病基因,WFS1基因突变是引起Wolfram综合征的主要原因。WFS1是定位在内质网的九次跨膜蛋白,通过增强泛素连接酶HRD1的稳定性,募集未折叠蛋白应答(UPR)中重要的转录因子ATF6形成复合体,促进ATF6的蛋白酶体降解,从而发挥负调控内质网应激通路的功能。WFS1敲除小鼠表现为葡萄糖代谢紊乱,胰岛素分泌缺陷以及胰岛β细胞凋亡。因此,WFS1在维持内质网内环境稳态的过程中发挥重要作用。但是到目前为止,对于WFS1稳定性控制的研究还非常不清楚。我们的研究发现,Smurf1可以在体内结合Wolfram,且二者的相互作用是不依赖其E3活性的。WFS 1的N端以及C端都能够介导与Smurf1的相互作用。RNA干扰实验表明,在敲低内源Smurf1蛋白的情况下,WFS1蛋白水平发生明显上调。过表达Smurf1促进WFS1的多聚泛素化修饰及蛋白酶体介导的降解。通过降解实验证明,Smurf1对WFS1的降解依赖于其C端667-700aa,缺失该区域的截短突变体WFS1-648X、WFS1-Y660X、WFS1-Q667X拮抗了Smurrf1的降解调控,半衰期明显长于野生型WFS1。敲低Smurf1能够引起ATF6下调,过表达Smurf1增强对WFS1的降解,从而导致ATF6蛋白水平上升,过度激活其下游靶基因CHOP的表达。综上所述,本论文主要发现了内质网应激对HECT类泛素连接酶Smurf1的负调控,鉴定了Smurf1首个定位在内质网的底物分子WFS1,首次揭示了WFS1蛋白的稳定性调控机制。这些研究为进一步探讨Smurf1的新功能,深入研究Wolfram综合征的致病机制奠定了基础。