Blood|封面|点评|多家评述:我院闵军霞团队铁稳态调控领域重大成果受到高度评价

发表时间:2021年09月06    浏览:2393


       近日,闵军霞教授团队最新发表在国际权威学术期刊《血液学》(Blood,影响因子22.113)论文成果[1] “RNF217 regulates iron homeostasis through its E3 ubiquitin ligase activity by modulating ferroportin degradation”受到高度关注。该成果首次阐明铁泵蛋白(Ferroportin,FPN)在体内外被降解的调控机制,揭示新蛋白分子RNF217作为E3连接酶通过泛素化降解FPN,还同时发现DNA去甲基化酶Tet1具有调控铁稳态的重要功能。


       该成果发表后引发科学领域巨大关注与高度评价。(1)被Blood期刊精选为封面论文;(2)Blood配发同期亮点点评;(3)Signal Transduction and Targeted Therapy(STTT)期刊(影响因子18.187)配发特邀评述;(4)学术权威机构Faculty Opinions(原名 F1000 Prime)发表评述高度推荐。


       浙江大学医学院闵军霞和王福俤教授为论文共同通讯作者;博士后蒋丽和博士研究生王佳明为共同第一作者。本成果得到国家自然科学基金委及国家科技部重点研发计划资助。


Blood论文全文免费链接

https://authors.elsevier.com/a/1deTT_9T5s%7EP9


 

 

       铁是人体含量最多的必需微量元素,不仅是血红蛋白、肌红蛋白合成的主要原料,也是多种氧化还原酶类的辅因子,更是调控细胞铁死亡(Ferroptosis)的关键因子。因此,铁稳态对维持生命健康至关重要,也是生命科学和医学关注的重要科学领域。闵军霞和王福俤教授团队新成果首次阐明了铁泵蛋白在体内外被降解调控新机制,这一里程碑式的原创发现引发科学领域高度关注。

 

Blood评述:RNF217: Brokering Ferroportin Degradation


Blood亮点评述全文免费链接

https://ashpublications.org/blood/article/138/8/593/476619/RNF217-brokering-ferroportin-degradation


Blood配发亮点论文截图


       Blood点评专家为著名铁代谢专家、原国际生物铁学会(BioIron)主席、美国圣路易斯大学Robert Fleming教授。评论题目为“RNF217: Brokering Ferroportin Degradation”[2]。

Robert Fleming教授


       点评指出,FPN是哺乳动物体内唯一已知的铁外排蛋白,机体通过肝脏分泌铁调素Hepcidin调控FPN泛素化降解进而维持机体铁稳态的机制已被报道近十年,然而 “负责调控FPN泛素化降解的E3连接酶仍然是未解之谜”(the identity of the responsible ubiquitin ligase(s) has remained a mystery)。

       点评充分肯定这一重大发现:“hepcidin-FPN调控轴在相关临床疾病防治中具有重要意义,FPN降解调控蛋白的发现将为这些疾病提供崭新的治疗靶点”(identification of the E3 ligase(s) mediating FPN degradation might provide a novel therapeutic target)。同时,该点评赞扬 “提出了重要的见解,并为进一步探索hepcidin介导的FPN降解提供了研究基础”(Their findings provide important insights, and a foundation for continued investigation, into hepcidin-mediated degradation of FPN)。


STTT评述:New regulators of systemic iron homeostasis


STTT亮点评述全文免费链接

https://www.nature.com/articles/s41392-021-00696-z


STTT杂志亮点点评截图


       STTT杂志邀请国际顶尖铁代谢专家、Hepcidin分子及Hepcidin-FPN调控轴机制发现人、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)Tomas Ganz教授发表评论。该评述高度肯定与赞扬这一重大发现[3]。

Tomas Ganz教授


       Ganz教授指出,闵军霞/王福俤教授这一成果“发现了两个新的铁稳态调控蛋白,该研究首先揭示了DNA去甲基化酶Tet1是铁依赖的表观遗传调控基因,对机体铁稳态有重要调控作用。后续通过筛选发现,Tet1的靶基因RNF217是领域内长期在寻找的调控FPN降解的E3连接酶”(is a long-sought E3 ubiquitin ligase that regulates the degradation of the unique cellular iron exporter ferroportin)。

       组织细胞中铁稳态的维持复杂而精密。其中,肝脏分泌的铁调素hepcidin可感知机体铁水平、炎症水平、激素水平、造血需求以及缺氧等环境改变,通过结合细胞中铁泵蛋白FPN,进一步引起其内吞降解,进而维持机体铁稳态平衡。Tomas Ganz教授先后发表论文证明hepcidin通过调控FPN表达来维持机体铁稳态的重要意义,以及hepcidin通过泛素化降解FPN的重要作用。近期,《Nature》及《Nature Communication》杂志均重磅揭示了人源FPN的蛋白结构,并清楚展示了hepcidin通过响应铁离子来结合FPN的过程,再次表明hepcidin-FPN调控作用的重要性。然而,FPN如何被降解困扰了领域内专家十年之久。Ganz教授指出,闵军霞/王福俤教授这一成果通过体内外模型“提供了强有力的证据表明RNF217驱动了hepcidin诱导的FPN泛素化降解”(present strong evidence that RNF217 contributes to ferroportin ubiquitination that drives hepcidin-induced ferroportin endocytosis and proteolysis)。

       “更为重要的是,作者们展示了Tet1 或者 Rnf217基因敲除小鼠由于FPN活性升高而导致的铁紊乱表型,该表型与遗传性血色病由于hepcidin-FPN轴异常而导致的铁紊乱相似。在这一新机制中,Tet1作为铁响应蛋白来诱导Rnf217表达,从而增强Rnf217介导的FPN泛素化降解,并改变了FPN对于hepcidin的敏感性(见评论模式图)。这一复杂的铁稳态调控机制表明铁离子维持生命活动的重要性,以及不同生物体中铁水平维持的进化意义。”

Ganz教授评论模式图


Faculty Opinions网站:高度推荐


       学术权威机构Faculty Opinions(原名 F1000 Prime)发表评论充分肯定并推荐了闵军霞/王福俤教授团队这一成果。文中指出,这一研究揭示了FPN降解调控的新机制,并强调了Tet1-RNF217-FPN轴调控机体铁稳态的重要意义。同时,这一研究解决了长期困扰领域的相关问题,并为防治铁紊乱相关疾病提供了新的治疗靶点(this study resolved a long-standing mystery about FPN degradation, and provided a novel therapeutic target for managing iron disorders)。(https://facultyopinions.com/prime/740006225)

Faculty Opinions Recommendation截图

参考文献:

 

1. Li Jiang#(蒋丽),  Jiaming Wang#(王佳明),  Kai Wang,  Hao Wang,  Qian Wu,  Cong Yang, Yingying Yu,  Pu Ni,  Yueyang Zhong,  Zijun Song,  Enjun Xie,  Ronggui Hu, Junxia Min*(闵军霞), Fudi Wang*(王福俤). RNF217 regulates iron homeostasis through its E3 ubiquitin ligase activity by modulating ferroportin degradation.Blood (2021) 138 (8): 689–705


2. Nermi L. Parrow, Robert E. Fleming. RNF217: brokering ferroportin degradation.Blood (2021) 138 (8): 593–5942. 


3. Tomas Ganz. New regulators of systemic iron homeostasis. Sig Transduct Target Ther 6, 280 (2021). https://doi.org/10.1038/s41392-021-00696-z

 

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