Nucleic Acids Research
USP37拮抗HLTF以维持复制叉稳定性

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该研究揭示USP37在维持复制叉稳定性中的关键作用，特别是在BRCA1缺失细胞中。它拮抗HLTF，防止复制压力下的RPA耗竭和DNA断裂，为克服PARP抑制剂耐药性提供新靶点。

 

文献概述
本研究发现，去泛素化酶USP37通过拮抗HLTF功能，在BRCA1缺失细胞中维持复制叉稳定性，从而促进细胞存活并赋予PARP抑制剂耐药性。该研究揭示了USP37作为潜在治疗靶点的重要性。

背景知识
BRCA1/2突变与遗传性乳腺癌和卵巢癌密切相关。它们在同源重组修复和复制叉保护中起关键作用。PARP抑制剂(PARPi)对BRCA突变肿瘤有效，但耐药机制如HR恢复或复制叉稳定化限制其疗效。因此，寻找克服耐药的新靶点具有重要意义。

 

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研究方法与实验
研究团队通过全基因组CRISPR筛选，在BRCA1缺失细胞中鉴定出USP37为PARPi毒性的关键调节因子。随后构建USP37敲除细胞系，结合染色质提取、DNA纤维实验及免疫荧光分析，评估RPA积累、复制叉稳定性及DSB形成。进一步通过基因敲除及互补实验验证USP37与HLTF的拮抗关系及其对复制压力的响应。

关键结论与观点

• USP37缺失显著增强BRCA1缺失细胞对PARPi的敏感性，并可克服因53BP1缺失导致的耐药。
• USP37通过去泛素化RPA，限制RPA在停滞复制叉的过度积累，防止RPA耗竭及单链DNA转化为双链断裂。
• USP37缺失细胞在复制压力下表现出HLTF过量积累，促进复制叉逆转和MRE11依赖的降解，而敲除HLTF可逆转这些表型。
• USP37的去泛素化活性对BRCA1缺失细胞存活至关重要，其缺失导致复制叉稳定性下降，而HLTF的缺失可部分挽救此缺陷。

研究意义与展望
本研究揭示了USP37在复制叉保护中的新功能，并鉴定出HLTF作为USP37缺失时的关键合成致死靶点。靶向HLTF可能为BRCA1缺失或PARPi耐药肿瘤提供新的治疗策略。未来研究可进一步探索USP37抑制剂在肿瘤治疗中的应用，并评估其在动物模型中的疗效与毒性。

 

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结语
本研究系统鉴定了去泛素化酶USP37在BRCA1缺失细胞中的关键作用。USP37通过去泛素化RPA并拮抗HLTF功能，维持复制叉稳定性，防止复制压力下的基因组不稳定性。其缺失显著增强细胞对PARPi的敏感性，甚至可逆转因53BP1缺失导致的耐药。HLTF的共缺失可有效恢复USP37缺失细胞的表型，表明其拮抗关系。这些发现不仅揭示了BRCA缺陷肿瘤中新的合成致死靶点，也为开发USP37抑制剂用于克服PARPi耐药提供了理论依据。未来可进一步探索靶向USP37-HLTF轴在肿瘤治疗中的潜力。

 

Mengfan Tang, Siting Li, Ziqiang Zhu, Xu Feng, and Junjie Chen. USP37 counteracts HLTF to protect damaged replication forks and promote survival of BRCA1-deficient cells and PARP inhibitor resistance. Nucleic Acids Research.