原理:胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵略性的原发性脑癌类型,并包含有助于肿瘤生长和治疗性抗性的自我更新GBM干细胞(GSC)。然而,对GSC治疗耐药性的分子决定因素知之甚少。方法:我们对患者衍生的GSC中的去泛素化酶(DUB)进行了全基因组分析,并使用基因特异性shRNA来识别有助于GSC存活和放射线抗性的重要DUB基因。随后,我们采用质谱和免疫沉淀来显示USP14和AlkBH5之间的相互作用,并确定了上游激酶MST4,这对于碱性化和稳定碱的稳定至关重要。此外,我们进行了集成的转录组和M 6 A-SEQ分析,以发现影响GSC辐射势的ALKBH5的关键下游途径。结果:我们的研究证明了去泛素酶USP14在维持GSC的干性,致癌潜力和放射线的重要作用。USP14通过防止其K48连接的泛素化和通过HECW2降解M 6 A脱甲基碱ALKBH5。通过MST4在丝氨酸64和69处的AlkBH5磷酸化增加了其与USP14的相互作用,从而促进了AlkBH5的去泛素化。此外,ALKBH5以取决于YTHDF2的方式直接与USP14转录本相互作用,建立了一个正反馈环,该反馈环维持GSC中两种蛋白质的过表达。暴露于电离辐射(IR)后,在GSC中进一步刺激了此信号级联。MST4-USP14-AlkBH5信号通路对于增强干细胞样性状,促进DNA双链断裂的同源重组修复以及促进GSC中的放射性和肿瘤性。用小分子IU1抑制USP14会破坏ALKBH5去偶联性,并提高IR疗法对GSC衍生的脑肿瘤异种移植物的有效性。结论:我们的结果将MST4-USP14-AlkBH5信号通路确定为治疗GBM的有前途的治疗靶标。
摘要:DNA损伤会触发介导修复的细胞信号传导级联。此信号在癌症中经常失调。介导该信号传导的蛋白质是治疗干预的潜在靶标。泛素特异性蛋白酶1(USP1)就是这样一个靶标,在临床试验中已经有小分子抑制剂。在这里,我们使用生化分析和冷冻电子显微镜(冷冻)来研究临床USP1抑制剂KSQ-4279(RO7623066),并将其与已建立的良好工具化合物进行比较。我们发现KSQ-4279与ML323的USP1同一隐性位点结合,但以微妙的方式破坏蛋白质结构。抑制剂结合驱动了USP1的热稳定性的大幅提高,USP1的热稳定性可以通过填充USP1中疏水隧道样口袋的抑制剂介导。我们的结果有助于理解分子水平USP1抑制剂的作用机理。■简介
DNA损伤会触发介导修复的细胞信号级联。此信号在癌症中经常失调。介导该信号传导的蛋白质是治疗干预的潜在靶标。泛素特异性蛋白酶1(USP1)就是一个靶标,在临床试验中已经有小分子抑制剂。在这里,我们使用生化测定和冷冻电子显微镜(Cryo-EM)来研究临床USP1抑制剂KSQ-4279(RO7623066),并将其与已建立良好的工具化合物ML323进行比较。我们发现KSQ-4279与ML323的USP1同一隐性位点结合,但以微妙的方式破坏蛋白质结构。抑制剂结合使USP1的热稳定性大大提高,该抑制剂可以通过填充USP1中疏水隧道的抑制剂介导。我们的结果有助于理解分子水平USP1抑制剂的作用机理。
24 24 24 24泛素特异性肽酶1(USP1)是DNA转移合成的关键调节剂和Fanconi贫血DNA Repition途径1,2。USP1从多种底物(PCNA,FANCI,FANCD2,PARP1,EZH2,CHK1等)中去除泛素与DNA损伤修复(DDR)3非常重要。USP1抑制剂可能会患有DDR脆弱性的某些癌症。ASN-3186是去泛素化酶USP1的选择性和有效抑制剂。ASN-3186治疗导致BRCA1/2突变的乳腺癌细胞系中的细胞死亡。ASN-3186与第一代或第二代PARP抑制剂(Olaparib/saruparib)结合使用时表现出强大的细胞杀伤协同作用。此外,ASN-3186在BRCA1/2MUT和HRD-(同源重组缺乏症)中表现出强烈的肿瘤生长抑制作用,具有主要PARPI耐药性。在头对头研究中,ASN-3186被发现比KSQ-4279(据报道的USP1抑制剂)4作为单一疗法或与Brcamut肿瘤模型中的Olaparib结合使用。正在计划进一步开发ASN-3186作为潜在的一流USP1抑制剂。
皮瓣核酸内切酶1(Fen1)是一种结构特异性的金属核酸酶,在复制和修复过程中切割5'DNA瓣。fen1是开发抗癌疗法的有吸引力的靶标,因为它在许多肿瘤类型中过表达,并且具有大量的合成致死性伴侣,包括同源重组基因(HR)途径(Mengwasser等,2019; Guo等,2020)。利用基于碎片的药物发现(FBDD)方法,我们确定了一种新型的金属结合药效团,该药效团与Fen1活性位点中的两个镁离子结合。使用碎片增长策略进一步阐述导致高度有效和选择性抑制剂。在生物化学测定中(分别为7 nm和460 nm的IC50),对FEN1的当前铅(BSM-1516)对FEN1的有效性比其相关酶外核酸酶1(EXO1)高65倍,与早期努力相比,改善了量的更大范围。fen1靶标在活细胞中的靶标参与通过细胞热偏移分析验证(CETSA
目标:我们先前的研究表明,USP1抑制剂ML323在结直肠癌(CRC)细胞中下调了USP1,但特定机制仍然未知。方法:将CRC细胞裂解以进行免疫印迹以检测蛋白质表达。定量实时PCR进行检查以检查mRNA水平。进行了环己酰亚胺追逐测定法,以评估USP1的半衰期。共沉淀用于分析USP1的多泛素化。结果:CRC细胞中蛋白酶体抑制剂MG132增强了USP1蛋白稳定性。野生型USP1被MG132上调,但没有其催化突变体。此外,MG132也增强了USP1的多泛素化,这表明USP1通过泛素蛋白蛋白酶体途径降解。同时,我们证实ML323在CRC细胞中下调了USP1的表达,并且环己酰亚胺追逐测定也显示ML323降低了USP1蛋白质的稳定性。进一步的结果表明,MG132消除了ML323诱导的USP1下调和不稳定。此外,caspase抑制剂Z-VAD并未逆转USP1蛋白的不稳定,这进一步表明ML323诱导的USP1下调并不取决于CRC细胞中细胞死亡的影响。结论:我们的结果表明USP1是自动泛素化的,ML323通过CRC细胞中的泛素蛋白酶体途径不稳定USP1,为抗CRC药物的开发提供了针对USP1的理论基础。关键字:大肠癌,USP1,ML323
背景:地幔细胞淋巴瘤(MCL)是一种属于非霍奇金淋巴瘤的异质疾病。近年来,MCL的发病率正在上升,预后仍然不利。泛素特异性蛋白酶14(USP14)已证明参与恶性肿瘤的过程。在本文中,讨论了USP14在MCL的恶性过程中的作用和依鲁替尼抗性的机制。方法:通过QRT-PCR和Western印迹,测试了MCL细胞中USP14的mRNA和蛋白质表达。USP14干扰质粒是通过细胞转染技术构建的,然后将CCK8和EDU分析用于评估细胞增殖。细胞周期和细胞凋亡。还研究了MCL细胞对依鲁替尼的敏感性。接下来,使用Western印迹,Co-IP,环己酰亚胺(CHX)测定和其他技术来检测USP14和XPO1之间的关系。最后,讨论了USP14对MCL的恶性过程的影响和过度表达XPO1的同时抑制USP14和过表达的XPO1,并讨论了MCL中Ibrutinib敏感性的调节机制。结果:USP14表达在MCL细胞系中明显强化。USP14的干扰抑制了MCL细胞活力,增强的细胞周期停滞,凋亡和Ibrutinib敏感性。通过增强XPO1稳定性,USP14去泛素化可以实现此过程。结论:USP14可以通过稳定XPO1来促进MCL的恶性进展和ibrutinib敏感性。
•具有同源修复缺陷(HRD)的肿瘤对中断DNA修复的药物敏感。去泛素酶USP1涉及Translesion合成和Fanconi贫血途径的DNA损伤反应。和USP1和HRD的合成致死性得到很好的报道。此外,USP1或其下游途径的缺乏会导致HRD肿瘤对PARP抑制过敏。•此外,与靶标相关的造血毒性被广泛观察到在包括PARP和ATR抑制剂在内的serval DNA损伤反应(DDR)途径抑制剂,这限制了联合疗法。•在这里,我们报道了SP-002是一种有效的USP1抑制剂,在HRD癌症中显示了与PARP抑制剂(PARPI)的单一疗法潜力和组合活性。
合成致死是一种遗传相互作用,指两个基因(但不是单独一个基因)丢失,会导致细胞死亡,并允许靶向疗法选择性地杀死肿瘤细胞,同时在很大程度上保护正常细胞。PARP 抑制剂获批用于治疗 BRCA1/2 突变癌症,这是合成致死概念的首个临床验证 (1)。鉴于 PARP 抑制剂的成功,人们对开发下一代合成致死癌症疗法产生了浓厚的兴趣。基于 CRISPR-Cas9 的功能基因组学的最新进展,加上对癌症遗传学知识的不断加深,正在加速针对癌症中新的遗传依赖性的靶向治疗。USP1 编码一种 785 个氨基酸的半胱氨酸蛋白酶,属于 USP 去泛素化酶家族 (2)。为了优化催化活性,USP1 与 UAF1 (2) 形成异二聚体复合物,UAF1 是一种含有 WD40 重复序列的蛋白质,也能刺激 USP46 和 USP12 (3)。 USP1 – UAF1 复合物使参与 DNA 损伤反应的几种底物去泛素化,包括单泛素化的 PCNA 和 FANCD2 (2, 4 – 6)。USP1 在跨损伤合成 (TLS) 和模板转换 (TS) DNA 损伤耐受过程中起着关键作用
•KSQ-4279是一种可逆的,具有ki = 1.2nm的USP1的变构抑制剂•ksq-4279绑定和未结合的USP1结构均已解决,揭示了诱导的拟合机构
