Unveiling the role of USP2 in modulating c-Fos, an oncogenic AP-1 protein
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김종찬
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 8
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000079049
- UCI I804:11029-000000079049
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
c-Fos, one of the critical components of the AP-1 transcription factor, plays a pivotal role in various cellular processes such as proliferation, differentiation, and survival. It has been known to be overexpressed or mutated in various cancers, contributing to tumorigenesis. As an immediate early gene, c-Fos is tightly regulated in terms of stability and activity by post-translational modifications, particularly ubiquitination. This study focuses on the interaction between c-Fos and the deubiquitinating enzyme USP2, revealing that USP2 directly interacts with c-Fos, enhancing its stability and transcriptional activity through deubiquitination. These findings demonstrate that USP2 inhibits ubiquitin- mediated proteasomal protein degradation, leading to the accumulation and nuclear translocation of c-Fos protein. Furthermore, RNA sequencing data analysis of USP2 knockout models suggests that USP2 significantly influences the expression of c-Fos target genes associated with tumorigenesis. These results provide new insights into the transcriptional regulation of oncogenes via the USP2-c-Fos axis, offering potential therapeutic targets for cancer intervention.
more초록 (요약문)
c-Fos는 AP-1 전사 인자의 중요한 구성 요소 중 하나로, 세포 증식, 분화, 생존 등 다양한 세포 과정에서 중요한 역할을 한다. c-Fos는 다양한 암 에서 과발현되거나 돌연변이 되어 종양 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. Immediate early gene으로서 c-Fos는 안정성과 활성이 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형에 의해 엄격하게 조절된다. 본 연구는 c-Fos와 탈유비퀴틴화 효소 USP2 간의 상호작용에 초점을 맞추어, USP2가 c-Fos와 직접 상호작용하여 탈유비퀴틴화를 통해 c-Fos의 안정성과 전사 활성을 높인다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 USP2가 유비퀴틴 매개 프로테아좀에 의한 단백질 분해를 억제하여 c-Fos 단백질의 축적과 핵 내 이동을 촉진함을 보여 주었다. 또한 USP2 넉아웃 모델의 RNA 시퀀싱 데이터 분석은 USP2가 종양 형성과 관련된 c-Fos 표적 유전자의 발현에 크게 영향을 미친다는 것을 시사한다. 이러한 결과는 USP2-c-Fos 축을 기반으로 하는 발암 유전자의 전사 조절이라는 새로운 통찰을 제공하여 암 치료를 위한 잠재적 치료 표적을 제시한다.
more목차
Introduction 1
Materials and Methods 7
Cell Culture 7
Chemicals 7
Plasmids 8
Immunoblotting 9
Immunoprecipitation and Pulldown Assay 10
Luciferase Reporter Assay 11
Site-directed Mutagenesis 11
Deubiquitination Assay 12
Cycloheximide Chase assay 13
Cytoplasmic and Nuclear Fractionation 13
Gene Expression Omnibus (GEO) Repository Dataset Analysis 14
Statistical Analysis 15
Results 16
Identification of DUBs interacting with c-Fos 16
Identification of candidate DUBs regulating c-Fos transcriptional activity 19
USP2 binds to the basic leucine zipper domain of c-Fos via its N-Terminus region 23
USP2 is a pivotal DUB for c-Fos 27
USP2 stabilizes c-Fos by inhibiting its proteasomal degradation 30
USP2 upregulates the total protein levels and promotes the nuclear translocation of c-Fos 34
USP2 inhibition downregulates c-Fos transcriptional activity 38
Discussion 44
References 49
