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去泛素化酶USP1在结直肠癌细胞中被ML323自动泛素化和不稳定
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
泛素化级联调节癌症中的综合应激反应和生存
在某些情况下，突变致癌基因的小分子抑制剂的鉴定导致了显著的肿瘤反应。尽管取得了这些成功，但许多癌症并不含有可用药的致癌基因突变，单一药物疗法很少导致肿瘤完全消退。为了系统地鉴定出其表达对于癌细胞系亚群的增殖和/或存活必不可少的基因，我们和其他人开发了基因组规模的方法，在数百种癌细胞系中进行功能丧失[RNA干扰（RNAi）和CRISPR-Cas9]筛选，以鉴定出特定环境下的必需基因（1-7）。这些努力已鉴定出WRN是微卫星不稳定癌症中的合成致死靶点，PRMT5是MTAP缺失肿瘤中的必需基因，以及透明细胞卵巢癌中的选择性EGLN1依赖性（8-12）。这些研究大多侧重于鉴定特定环境下细胞适应性所需的单个基因。然而，其他研究已经利用这些癌细胞系的基因依赖性模式来揭示基因
泛素化 PCNA 驱动 USP1 在癌症中的合成致死性 Antoine Simoneau、Justin L. Engel、Madhavi Bandi、Katherine Lazarides、Shangtao Liu、Samu
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
SUMO1的泛素化和小分子降解器的降解扩展了小鼠的存活率
发现了激活泛素连接酶介导的泛素化和在癌细胞中靶向癌蛋白的泛素化和降解的小分子降解者一直是一种难以捉摸的治疗策略。在这里，我们报告了基于NCI药物的化合物库的基于癌细胞的药物筛选，该筛选能够鉴定与泛素蛋白相关的小子相关修饰剂1（SUMO1）的小分子降解器（SUMO1）。命中化合物CPD1的类似物的结构活性关系研究导致识别具有改善性能和体外和体内抗癌效力的铅化合物HB007。基因组尺度CRISPR-CAS9敲除屏幕确定了Cullin 1（Cul1）E3泛素连接酶的底物受体F-box蛋白42（FBXO42），这是HB007活性所需的。使用HB007下拉蛋白质组学测定法，我们将HB007的结合蛋白作为细胞质激活/增殖相关蛋白1（caprin1）。Biolayer干涉法和复合竞争性免疫印迹测定法证实了HB007与Caprin1的结合的选择性。与caprin1结合时，HB007诱导caprin1与FBXO42的相互作用。fbxo42然后将SUMO1募集到Caprin1-Cul1-FBXO42泛素连接酶复合物，其中SUMO1在几个人类癌细胞中泛素化。HB007在植入小鼠中的患者肿瘤衍生异种移植物中有选择性降解SUMO1。全身施用HB007抑制了小鼠中患者衍生的大脑，乳腺癌，结肠和肺癌的进展，并增加动物的存活率。这种基于癌细胞的筛查方法使发现了SUMO1的小分子降解器，并且可能有助于识别其他小分子降解剂的其他小分子降解器。
主题部分 UbE3-APA：定量蛋白质组学研究中阐明泛素 E3 连接酶活性的生物信息学策略
摘要 动机：泛素化广泛参与蛋白质稳态和细胞信号传导。泛素 E3 连接酶是泛素化的关键调节剂，可识别和招募特定的泛素化靶标，用于泛素转移反应的最终限速步骤。了解泛素 E3 连接酶活性将提供对泛素化途径上游调节剂的知识，并揭示生物过程和疾病进展中的潜在机制。基于质谱的蛋白质组学的最新进展使得能够定量深入分析泛素组。然而，泛素组动力学和途径活性的功能分析仍然具有挑战性。结果：在这里，我们开发了 UbE3-APA，一种用于 Ub E3 连接酶活性分析的计算算法和独立的基于 Python 的软件。 UbE3-APA 结合集成注释数据库和统计分析，基于定量泛素组蛋白质组学数据集识别出显著激活或抑制的 E3 连接酶。将该软件与已发表的定量泛素组分析进行基准测试，证实了 SPOP 酶活性是通过过表达和突变进行的遗传操作。该算法在大量泛素化蛋白质组学研究的重新分析中的应用揭示了 PARKIN 的激活以及其他 E3 连接酶的共同激活在线粒体去极化诱导的线粒体自噬过程中。我们进一步展示了该算法在基于 DIA 的定量泛素组分析中的应用。可用性：源代码和二进制文件可在以下网址免费下载：https://github.com/Chenlab-UMN/Ub-E3-ligase-Activity-Profiling-Analysis，以 python 实现并支持 Linux 和 MS Windows 联系方式：yuechen@umn.edu 补充信息：补充数据可用。
apc7介导了发育中哺乳动物脑的组成型异染色质中的泛素信号传导
神经发育认知障碍提供了对人脑发育机制的见解。在这里，我们报告了由APC7丢失引起的智障综合征，APC7是E3泛素连接酶后期促进复合物（APC）的核心成分。在机械研究中，我们在APC底物的募集和泛素化过程中发现了APC7的关键作用。在具有患者特异性APC7突变的小鼠的蛋白质组学分析中，我们识别与染色质相关的蛋白KI-67是神经元中APC的APC7依赖性底物。APC共激活因子蛋白CDH1而非CDC20的条件敲除导致Ki-67蛋白在体内的积累，这表明APC7对于大脑中CDH1-APC的功能是必需的。放松调节的神经元KI-67主要定位于本构异染色质。一起，我们的发现定义了APC7和CDH1-APC在神经元异染色质调节中的重要功能，这对理解人脑发育和疾病的意义。
PARP抑制剂作为酪氨酸激酶依赖性白血病的治疗选择：评论
摘要。背景/目标：泛素蛋白酶体系统（UPS）的激活已证明与癌症中的耐药性有关。使用膀胱癌细胞，我们研究了UPS激活与顺铂耐药性之间的关联以及靶向UPS靶向药物的功效。材料和方法：我们建立了顺铂抗性膀胱癌细胞（J82-CISR，T24-CISR），并检查了UPS的激活状态以及MLN7243，Oprozomib，Ixazomib和RTS-V5的功效。结果：与父母对照组相比，激活了顺铂抗性膀胱癌细胞的UPS。与父母对照组相比，所有靶向UPS靶向药物诱导的凋亡并更有效地抑制了抗顺铂膀胱癌细胞的生长。此外，这些UPS靶向药物通过在抗顺铂耐药性膀胱癌细胞中引起较低浓度的展开的蛋白质积累来诱导内质网应激。结论：靶向UPS可能是治疗抗顺铂抗性膀胱癌的有效策略。
设计第一个纳米结构的3D Spongin - ...
简单的摘要：多发性骨髓瘤是浆细胞的癌症，导致骨折，贫血，肾脏不适性和高钙血症。尽管在过去几年中引入了新药，但它仍然无法治愈，大多数患者死于该疾病。多发性骨髓瘤细胞的特征是产生大量的单克隆抗体。因此，维持从合成到折叠到降解的蛋白质稳态对于多发性骨髓瘤细胞至关重要。虽然蛋白质的泛素化和有组织的降解通常被认为对细胞健康至关重要，但新兴策略是阻止这些过程以诱导蛋白质过量产生的疾病状态细胞中的细胞死亡。最新的化合物开发改变了泛素蛋白酶体途径和药物，在临床上和临床试验中，影响泛素样修饰的影响似乎很有希望。本综述总结了蛋白质修饰的影响，例如泛素化和泛素样修饰在多发性骨髓瘤的生物学中，以及如何利用它来开发多发性骨髓瘤的新作用疗法。
2020; 11(23): 6802-6811. doi: 10.7150/jca.48536 研究论文泛素特异性肽酶 5 增强 STAT3 信号传导并促进迁移和侵袭
目的：据报道，泛素特异性肽酶 5 (USP5) 可促进多种恶性肿瘤的进展。它可能通过调节细胞周期和集落形成来影响癌症的发展。在胰腺癌中，USP5 的生物学功能，特别是在迁移和侵袭方面的作用仍不清楚。方法：使用免疫组织化学 (IHC) 检测原发性胰腺癌和淋巴结转移组织中 USP5 蛋白的表达水平。使用 χ 2 检验、Kaplan-Meier 分析、单变量和多变量分析来评估 USP5 表达与临床病理特征之间的关系。进行 RT-qPCR 以定量胰腺癌细胞系中 USP5 的 mRNA 表达水平。进行 CCK8 和集落形成试验以证明 USP5 在增殖中的作用。通过 Transwell 和划痕愈合试验评估肿瘤转移。通过蛋白质印迹检测 EMT 和 STAT3 信号相关标志物。结果：（1）USP5蛋白表达水平与肿瘤分化程度、CEA及CA19-9水平相关。（2）单因素及多因素分析均显示USP5高表达是胰腺癌的不良预后因素，Kaplan–Meier分析直接表明USP5高表达患者总生存期较短。（3）USP5表达增高与胰腺癌的增殖和转移均相关。（4）USP5被证实介导胰腺癌细胞中的STAT3信号传导。结论：研究结果提示USP5在胰腺癌患者中高表达并可能具有临床意义。USP5高表达通过激活STAT3信号传导促进进展和转移。因此，USP5可能是胰腺癌治疗的潜在靶点。
利用泛素化对 CRISPR-Cas9 系统进行改进......
以CRISPR-Cas9为代表的基因组编辑技术已广泛应用于基因功能分析、基因治疗、作物改良等多个生物领域。然而面对真核生物基因组的复杂性，CRISPR-Cas9基因组编辑工具表现出编辑效率不稳定、在不同靶位点差异性大等问题，进一步提高CRISPR-Cas9系统在全基因组范围内的编辑效率具有重要意义。本研究在前期单转录单元基因组编辑系统（STU-SpCas9）的基础上，利用泛素相关结构域（UBA）增强Cas9蛋白的稳定性，构建了三种Cas9-UBA融合系统（SpCas9-SD01、SpCas9-SD02、SpCas9-SD03）。选取水稻OsPDS、OsDEP1和OsROC5基因的4个不同靶位点，对水稻原生质体和稳定转化水稻植株的基因组编辑效率进行评价，结果表明UBA结构域的融合不影响Cas9蛋白的切割方式，且能有效提高STU-SpCas9在靶位点的编辑效率。该新型CRISPR-Cas9-UBA系统为提高CRISPR-Cas9在植物中的基因组编辑效率提供了新的策略和工具。