UFMylation是近年发现的一种类泛素化修饰,由 E3 连接酶UFL1介导,在肿瘤中发挥环境依赖性作用,但其在肺腺癌(LUAD)中的底物与功能尚不明确。
肿瘤相关的PHLDA3突变(F41L、E82G、K106N)会削弱其UFMylation修饰与膜转位,导致AKT过度激活并促进肿瘤生长。在肺腺癌患者样本中,UFL1表达水平与磷酸化AKT水平呈负相关。功能实验表明,UFL1‑PHLDA3轴在细胞系模型及患者来源异种移植模型中均能抑制肺腺癌进展。
本研究揭示了一条具有抑癌作用的UFMylation调控通路,通过修饰PHLDA3调控AKT活性,为靶向UFL1‑PHLDA3信号治疗肺腺癌提供了机制依据。
肺腺癌(LUAD)是非小细胞肺癌(NSCLC)最常见的亚型之一,仍然是全球癌症相关死亡率的主要原因之一。尽管靶向治疗和免疫治疗取得了显著进展,LUAD患者的临床结局仍然较差,主要由于肿瘤进展迅速和治疗后天性耐药性。这凸显了识别驱动LUAD进展的新分子机制的紧迫性,并可能为有效治疗干预提供新途径。
UFM化修饰(UFMylation)是近年来被鉴定的一种类泛素化翻译后修饰,由一套三酶级联系统催化:E1活化酶UBA5、E2结合酶UFC1以及E3特异性连接酶UFL1。3UFM化修饰参与调控多种细胞过程。
新近研究表明,UFM化在肿瘤中发挥环境依赖性作用。例如,UFL1可通过对ASC1或RPL10进行UFM化修饰,促进乳腺癌和胰腺腺癌的肿瘤发生。相反,在结直肠癌中,UFL1可通过与MDM2介导的泛素化竞争,对抑癌基因p53进行UFM化修饰并使其稳定。然而,UFM化修饰在LUAD中的生物学意义及其直接底物仍鲜有研究。
图形摘要(摘自Cell Reports)
PHLDA3是一种仅含普列克底物蛋白同源(PH)结构域的蛋白,也是公认的AKT信号负向调控因子。它在细胞膜上与AKT竞争结合磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3),从而阻断AKT活化,并在多种肿瘤中促进凋亡通路。然而,调控PHLDA3功能与表达的机制尚未完全阐明。
本研究鉴定出PHLDA3是LUAD中UFL1介导UFM化修饰的直接底物。研究证实,在第51位和第106位赖氨酸发生的UFM化修饰可增强PHLDA3的膜定位,并强化其对AKT信号的抑制作用。此外,LUAD中发生的PHLDA3相关突变会损害其UFM化修饰及膜靶向能力,导致AKT过度激活并促进肿瘤生长。
本研究揭示了一种此前未被发现的翻译后调控机制,即通过UFM化修饰抑制致癌性AKT信号,并提示UFL1‑PHLDA3轴是抑制LUAD生长的重要通路。
原文链接:10.1016/j.celrep.2026.117154