Особливості експресії та локалізації Usp1 при різних типах злоякісних новоутворень

  • Д. О. Ніщенко Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 150; Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 01601, м. Київ, вул. Володимирська, 64/13 https://orcid.org/0009-0007-2617-8826
  • С. В. Антоненко Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 150 https://orcid.org/0000-0003-0212-3779
  • Д. С. Гур’янов Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 150 https://orcid.org/0000-0003-0594-2286
  • Г. Д. Телегєєв Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 150 https://orcid.org/0000-0003-0270-4397
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1622
Ключові слова: USP1, кофактор UAF1, ХМЛ, рак передміхурової залози, експресія USP1, субклітинна локалізація USP1, пухлиногенез

Анотація

Мета. Злоякісні новоутворення – значна проблема медицини, вирішення якої вимагає глибокого розуміння молекулярних механізмів, що лежать в основі патогенезу. Це дослідження мало на меті вивчити профіль експресії та субклітинну локалізацію убіквітин-специфічної протеази 1 (USP1) при різних видах раку. Методи. Використовуючи базу даних TCGA, проведено аналіз експресії USP1 у різних типах раку. Для визначення субклітинної локалізації USP1 у хронічній мієлоїдній лейкемії (ХМЛ) і клітинах раку передміхурової залози використовувався імунофлуоресцентний аналіз з конфокальною мікроскопією. Результати. Біоінформатичний аналіз показав неоднорідність експресії USP1, її збільшення при гострому мієлоїдному лейкозі, карциномі стравоходу і мультиформній гліобластомі. Імунофлюоресцентний аналіз підтвердив ядерну локалізацію USP1 у клітинах ХМЛ, а також показав, що інгібування взаємодії USP1 з UAF1 за допомогою сполуки ML323 призводить до порушення транспорту USP1 до ядра. У клітинах раку простати спостерігалася ядерна і не характерна цитоплазматична локалізація USP1, що може свідчити про зміни в його експресії, взаємодії з UAF1 та порушеннях сигнальних шляхів. Висновки. USP1 має багатогранну роль у ракових процесах, а порушення регуляції його експресії та локалізації пов’язані з пухлиногенезом. Націлювання на USP1 має терапевтичний потенціал для лікування раку.

Посилання

Simoneau A., Engel J. L., Bandi M., Lazarides K., Liu S., Meier S. R., Choi A. H., Zhang H., Shen B., Martires L., Gotur D., Pham T. V., Li F., Gu L., Gong S., Zhang M., Wilker E., Pan X., Whittington D. A., Throner S., Maxwell J. P., Chen Y., Yu Y., Huang A., Andersen J. N., Feng T. Ubiquitinated PCNA Drives USP1 Synthetic Lethality in Cancer. Mol. Cancer. Ther. 2023. Vol. 22 (2). P. 215–226. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-22-0409.

Coleman K. E., Yin Y., Lui S. K. L., Keegan S., Fenyo D., Smith D. J., Rothenberg E., Huang T. T. USP1-trapping lesions as a source of DNA replication stress and genomic instability. Nat. Commun. 2022. Vol. 13 (1). doi: 10.1038/s41467-022-29369-3.

Omilusik K. D., Nadjsombati M. S., Yoshida T. M., Shaw L. A., Goulding J., Goldrath A. W. Ubiquitin Specific Protease 1 Expression and Function in T Cell Immunity. J. Immunol. 2021. Vol. 207 (5). P. 1377–1387. doi: 10.4049/jimmunol.2100303.

Antonenko S. V. Modeling the level of Bcr-Abl oncoprotein in K562 cells by inhibiting USP1 deubiquitinase. Eur. J. Clin. Oncol. 2022. Vol. 4 (1). 001. Retrieved from: https://www.iomcworld.org/articles/modeling-the-level-of-bcrabl-oncoprotein-in-k562-cells-by-inhibiting-usp1-deubiquitinase.pdf.

Antonenko S. V., Gurianov D. S., Kravchuk I. V., Dybkov M. V., Shvachko L. P., Telegeev G. D. Role of BCR and FNBP1 Proteins in Phagocytosis as a Model of Membrane Rearrangements with Chronic Myelogenous Leukemia. Cytol. Genet. 2023. Vol. 57. P. 291–297. doi: 10.3103/S0095452723040023.

Antonenko S. V., Telegeev G. D. Inhibition of USP1, a new partner of Bcr-Abl, results in decrease of Bcr-Abl level in K562 cells. Exp. Oncol. 2020. Vol. 42 (2). P. 109–114. doi: 10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-42-no-2.14533.

Antonenko S. V., Gurianov D. S., Тelegeev G. D. Colocalization of USP1 and РН domain of Bcr-Abl oncoprotein in terms of chronic myeloid leukemia cell rearrangements. Cytol. Genet. 2016.Vol. 50 (4). P. 11–15. doi: 10.3103/S0095452716050029.

Garcia-Santisteban I., Zorroza K., Rodriguez J. A. Two nuclear localization signals in USP1 mediate nuclear import of the USP1/UAF1 complex. PLoS One. 2012. Vol. 7 (6). doi: 10.1371/journal.pone.0038570.

García-Santisteban I., Peters G. J., Giovannetti E., Rodríguez J. A. USP1 deubiquitinase: cellular functions, regulatory mechanisms and emerging potential as target in cancer therapy. Mol. Cancer. 2013. Vol. 10. doi: 10.1186/1476-4598-12-91.

Yu Z., Song H., Jia M., Zhang J., Wang W., Li Q., Zhang L., Zhao W. USP1-UAF1 deubiquitinase complex stabilizes TBK1 and enhances antiviral responses. J. Exp. Med. 2017. Vol. 214 (12). P. 3553–3563. doi: 10.1084/jem.20170180.