金晨 ai换脸 脱泛素化酶USP1压制表兄，褂讪CDK5，促进DRP1线粒体诀别致癌
肝细胞癌(HCC)是天下领域内癌症致死的第三大常见肿瘤金晨 ai换脸，术后复发和转机是临床高致死率的痛点。临床盘问识别运行基因和禀报关节收集，不错促进发现HCC调理的前瞻性计策。
2024年7月，南通大学郑文杰、赵辉及刘东团队共同在Cell Death Differ（IF=13.7）上，发表“Ubiquitin-specific protease 1 facilitates hepatocellular carcinoma progression by modulating mitochondrial fission and metabolic reprogramming via cyclin-dependent kinase 5 stabilization”的盘问杀青，揭示了泛素特异性卵白酶1 (USP1)在肝细胞癌(HCC)发扬历程中，是一个艰辛的促癌基因。
图形选录：
Highlights如下：
1）USP1在HCC组织中权臣升高。
2）USP1通过更正线粒体诀别增强HCC细胞的侵袭性和代谢重编程。
3）机制上，USP通昔日泛素化和褂讪CDK5（可被 E3 集结酶NEDD4L 降解）来增强 Drp1 Ser616 的磷酸化，陶冶线粒体裂变，从而恶化 HCC 发扬。
4）小分子药物ML323和Prasugrel扼制USP1功能，扼制HCC发扬。
临床关联性：
USP1在HCC组织中高抒发，与HCC患者的不良预后关联。
功能盘问：
色猫成人网站USP1过抒发促进体外肝癌细胞增殖（增殖和成球推行），和体内恶性增殖（斑马鱼模子、裸鼠皮下和原位成瘤模子）。相悖，扼制或敲除USP1毁伤 HCC 细胞的表型。
机制盘问：金晨 ai换脸
（1）USP1可能通过陶冶糖酵解促进HCC发扬
为了盘问其致瘤作用的潜在机制，卵白质组学分析发现糖酵解等代谢阶梯中富集（图1a），TCGA数据集GSEA标明，USP1抒发与糖酵解呈正关联（图1b）。细胞学推行也表露USP1促进肿瘤滋长（图1c-e）。标明USP1可能通过陶冶糖酵解促进HCC发扬。
（2）USP1可能通过更正线粒体诀别加快HCC的发扬
GO分析标明USP1与线粒体基质和线粒体关联历程的关联性（图1f），大派别据集分析也标明USP1与线粒体的活性和气象联系（图1g）。推测USP1可能会影响HCC细胞线粒体诀别会通。Drp1是与线粒体诀别关联的关节卵白。WB检测表露，ML323（USP1扼制剂）或敲减USP1缩小Drp1-S616磷酸化水平（图1h）。另外，ML323扼制或敲减USP1使线粒体呈细长状，而USP1过抒发促使酿成颗粒状线粒体（图1i-j），这些杀青标明USP1不错促进线粒体诀别，从而加快HCC的发扬（图1k）。
图1 USP1可能通过更正线粒体能源学加快HCC的发扬（Ref. Fig 2/3）
（3）USP1与CDK5相互作用并去泛素化
由于USP1具有去泛素酶的功能，并在其靶卵白上迁徙泛素化，假定USP1可能通过与其靶卵白相互作用并去除泛素化来陶冶上述表型。
第一步，初步详情与USP1相互作用的卵白
通过IP-MS分析与USP1互作的卵白分子（图2a），同期参考UbiBrowser估计的USP1底物中，筛选出USP1的6个候选卵白。其中，CDK5与线粒体功能艰辛和肝癌发生关联。抒发关联性检测表露，敲低或扼制USP1缩小CDK5卵白水平（图2b），而不引起CDK5 mRNA的变化（图2c），标明USP1在翻译后水平调控了CDK5卵白的品貌。
第二步，USP1不错与CDK5相互作用
RosettaDock估计分析表露USP1可与CDK5互作（图2d）。内、外源Co-IP推行发现USP1与CDK5互作（图2e-f）。GST pulldown推行表露USP1与CDK5相互作用（图2g）。
第三步，详情USP1上哪个结构域对与CDK5相互作用
构建三个USP1截断突变体(TMs)，USP1-TM1(1-400 aa)，USP1-TM2 (401-785 aa)和USP1-TM3 (201-785 aa)，Co-IP分析表露，WT、TM2和TM3可与CDK5互作，而TM1不可与CDK5互作（图2h-i），标明USP1的c端(401-785 aa)主要认真与CDK5的相互作用。
第四步，USP1与CDK5互作，使CDK5去泛素化
WB检测表露，扼制或敲减USP1促进CHX陶冶的CDK5卵白降解，而野生型USP1则蔓延了CDK5卵白的半衰期，失活突变体USP1-C90S则无此功能（图2j）。另外，卵白酶体扼制剂MG132权臣赞成了USP1敲低或扼制剂扼制的CDK5（图2k-l）。进一步Co-IP推行发现，扼制或敲减USP1权臣陶冶CDK5的泛素化（图2m-n）。与此同期，与WT比拟，突变失活体USP1-C90S失去了去泛素化CDK5的智商（图2o）。与泛素K63比拟，扼制或敲低USP1可促进K48集结的CDK5泛素化（图3p-q）。
这些杀青标明，USP1具有特异性地去除CDK5的泛素化修饰，具有褂讪CDK5卵白的功能。
图2 USP1与CDK5相互作用并使其去泛素化（Ref. Fig 4/S3）
（4）USP1通过褂讪CDK5卵白，促进DRP1-S616磷酸化介导的线粒体诀别
为了计议CDK5是否介导USP1陶冶的线粒体诀别，挽救推行表露CDK5过抒发挽救USP1缺失对DRP1-S616处磷酸化水平的影响，CDK5激酶失活突变体D144N功能丧失（图3a）。另外，使用CDK5扼制剂Roscovitine摒除了USP1陶冶的Drp1在S616位点的磷酸化（图3a）。进一步，CDK5过抒发挽救了USP1缺失对糖酵解表型和糖酵解酶抒发的影响以及肿瘤滋长，而激酶失活突变体D144N则无此功能（图3b-c）。标明USP1通过褂讪CDK5卵白，进一步上调DRP1-S616位点的磷酸化，促进HCC细胞线粒体诀别。
（5）USP1通过中断NEDD4L介导的泛素化来褂讪CDK5
CDK5是USP1促癌的关节节点，USP1是CDK5的去泛素化酶，USP1怎么冲破CDK5的泛素修饰促进CDK5卵白的褂讪性，需要计议CDK5的泛素化修饰机制。
第一步，筛选与USP1谐和更正CDK5褂讪性的E3集结酶
勾通UbiBrowser和HitPredict分析标明NEDD4L和STUB1是CDK5潜在的E3集结酶（图3d）。Co-IP分析发现，与STUB1比拟，NEDD4L不错与CDK5权臣相互作用，在卵白水平上缩小CDK5的抒发，但对其mRNA水平无权臣影响（图3e-g）。
第二步，NEDD4L参与CDK5褂讪性调控
NEDD4L过抒发加快了CHX陶冶的CDK5降解，而USP1进一步支配了NEDD4L介导的CDK5降解；相悖，NEDD4L的过抒发或敲低权臣缩小或增强CDK5卵白的褂讪性（图3h）。Co-IP推行表露，野生型NEDD4L权臣缩小了CDK5的抒发，陶冶了CDK5上K48集结的泛素化，而其激酶失活突变体C942S对CDK5卵白水平莫得权臣影响（图3i-j）。
第三步，详情USP1与NEDD4L竞争勾通CDK5，其中USP1上风勾通。
Co-IP分析发现，USP1过抒发或敲低权臣扼制或增强了NEDD4L/CDK5之间的相互作用；ML323扼制USP1，对NEDD4L/CDK5的相互作用莫得权臣影响（图3k-m）。此外，在NEDD4L缺失的细胞中，ML323陶冶的泛素化变化较少（图3n）。USP1的过抒发或敲低权臣缩小或增强NEDD4L介导的CDK5泛素化，而在ML323处置组中未不雅察到权臣变化（图3o-q）。WB检测表露，NEDD4L负向更正Drp1的抒发水平(S616)，而通过USP1或CDK5过抒发还原Drp1的抒发水平（图3r）。此外，功能回话推行表露，过抒发USP1不错挽救侵袭性表型（图3s-t）。标明USP1/NEDD4L不错更正HCC细胞中CDK5的褂讪。
图3 USP1和NEDD4L均衡CDK5的去泛素化和泛素化（Ref. Fig 6）
论断：该盘问发现USP1在HCC抒发水平升高，与不良预后正关联。功能上，USP1在体表里促进HCC发扬；扼制或敲减USP1，则表型受到扼制。机制上，高抒发的USP1通过竞争性上风勾通CDK5，使其去泛素化和褂讪来增强Drp1在Ser616位点的磷酸化金晨 ai换脸，从而陶冶线粒体诀别，陶冶恶性表型和代谢重编程，从而恶化HCC发扬。
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