华东师大翁杰敏表观遗传学新成果

八月三日，来自华东师范大学、中科院上海药物研究所和中山大学的研究人员，在国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》在线发表一篇最新研究论文。这项研究将UHRF1确定为热休克蛋白Hsp90一个新的客户蛋白（client protein），并阐明了UHRF1稳定性和功能的调控作用。

　　

生物通报道：八月三日，来自华东师范大学、中科院上海药物研究所和中山大学的研究人员，在国际学术期刊《Journal of Biological Chemistry》在线发表题为“Regulation of Ubiquitin-like with PHD and RING Finger Domain 1 (UHRF1) Protein Stability by Heat Shock Protein 90 Chaperone Machinery”的最新研究论文。这项研究将UHRF1确定为热休克蛋白Hsp90一个新的客户蛋白（client protein），并阐明了UHRF1稳定性和功能的调控作用。

本文通讯作者为华东师范大学生命科学学院副院长、上海市调控生物学重点实验室副主任翁杰敏教授及其课题组副教授李纪文。翁杰敏教授1994年获得美国Vermont大学微生物和分子遗传学博士学位，之后在美国国立卫生研究院从事博士后研究，1997年至2007年间先后担任美国贝勒医学院分子和细胞生物学系助理教授、副教授。翁杰敏教授长期从事细胞核激素受体调控基因表达的分子机制以及表观遗传分子机制方面的研究，其领导的实验室研究细胞核激素受体共调控因子并获得许多突破性成果，已在国际核心期刊发表论文近70篇，包括Cell、Nature、Science等一流期刊，其研究论文他引达2000多次，并于2001年荣获美国内分泌学协会的优秀青年科学家奖。延伸阅读：华东师范大学博导连发两篇Molecular Cell文章；华东师大翁杰敏JBC发表新成果；华东师范大学JBC发表表观遗传研究新成果。

UHRF1最初是在酵母单杂交筛选中分离出来的，作为一个与拓扑异构酶II基因启动子内CCAAT盒结合的蛋白质。目前，公众认为，UHRF1（在人类中被称为ICBP90，在小鼠中被称为Np95）在细胞周期S期中通过将DNMT1靶定到DNA复制叉，而在DNA维持性甲基化作用中发挥至关重要的作用。UHRF1本身通过半甲基化CpG二核苷酸的协同识别，与DNA复制叉结合。然后，DNMT1最有可能通过与UHRF1和泛素化的H3相互作用而被招募，后者是由UHRF1的E3连接酶活性催化。

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除了在DNA甲基化中的关键作用之外，UHRF1基因也被称为细胞增殖的一个关键调节因子。大量的研究表明，UHRF1在各种癌症中是过度表达的，其过度表达与肿瘤进展相关。此外，有研究表明，UHRF1的过度表达可驱动细胞增殖，而敲除UHRF1可导致强大的细胞周期阻滞，DNA损伤和化疗药物的过敏性，以及细胞凋亡增加。总之，这些研究指出，UHRF1不仅是一种肿瘤标志物，同时也是适用于癌症治疗的潜在靶标。但是，目前还没有报道的小分子，能够抑制UHRF1活性或诱导其降解。

Hsp90（90 kDa的热休克蛋白）是真核细胞必不可少的一种最丰富、最保守的分子伴侣。与HSP70不同，HSP90不需要大多数蛋白质的从头折叠，但是可促进一组选定的蛋白质（称为HSP90）客户蛋白的最终成熟。Hsp90的客户蛋白富含蛋白激酶、转录因子、核激素受体和调节蛋白。最常见的是，Hsp90可有利于它们的稳定以及经由小分子抑制剂（如17-AAG）引起的HSP90激活和失活。鉴于许多癌基因已被证明是Hsp90的客户蛋白，与正常组织相比，HSP90在肿瘤中高表达，因此Hsp90抑制剂的发展，已成为肿瘤治疗的新策略。

在对诱导UHRF1蛋白降解的小分子进行高通量筛选的过程中，该研究小组确定了Hsp90 抑制剂17-AAG。他们提供的证据表明，UHRF1可与HSP90分子伴侣复合物相互作用，并且是一种新型的Hsp90客户蛋白。用17-AAG或17-DMAG对UHRF1进行药理学抑制，可导致UHRF1泛素化和蛋白酶体依赖性降解。

有趣的是，这种HSP90抑制剂诱导的UHRF1降解，不依赖于CHIP和CUL5——两个先前确定的Hsp90客户蛋白泛素E3连接酶。此外，这种降解既不依赖于UHRF1的内在E3连接酶，也不依赖于E3连接酶SCFβ-TrCP——与UHRF1稳定性的调控有关。这项研究也提供证据表明，HSP90抑制剂可以部分地通过其诱导的UHRF1降解，而抑制癌细胞的增殖。总之，这些研究结果，将UHRF1确定为一种新型的Hsp90客户蛋白，并阐明了UHRF1稳定性和功能的调节作用。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Regulation of Ubiquitin-like with PHD and RING Finger Domain 1 (UHRF1) Protein Stability by Heat Shock Protein 90 Chaperone Machinery
Abstract: As a protein critical for DNA maintenance methylation and cell proliferation, UHRF1 is frequently highly expressed in various human cancers and is considered as a drug target for cancer therapy. In a high throughput screening for small molecules that induce UHRF1 protein degradation, we have identified the Hsp90 inhibitor 17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG). We present evidence that UHRF1 interacts with Hsp90 chaperone complex and is a novel Hsp90 client protein. Pharmacological inhibition of Hsp90 with 17-AAG or 17-DMAG results in UHRF1 ubiquitination and proteasome-dependent degradation. Interestingly this Hsp90 inhibitor-induced UHRF1 degradation is independent of CHIP and CUL5, two previously identified ubiquitin E3 ligases for Hsp90 client proteins. In addition, this degradation is dependent neither on the UHRF1's intrinsic E3 ligase nor the E3 ligase SCFβ-TrCP that has been implicated in regulation of UHRF1 stability. We also provide evidence that Hsp90 inhibitors may suppress cancer cell proliferation in part through its induced UHRF1 degradation. Taken together, our results identify UHRF1 as a novel Hsp90 client protein and shed light on the regulation of UHRF1 stability and function.