文獻解讀 | OTUB1通過穩(wěn)定FGFR2促進成骨細胞骨形成
2023年4月7日,軍事科學院軍事醫(yī)學研究院、國家蛋白質科學中心(北京)張令強團隊與中國科學院微生物研究所劉翠華團隊聯(lián)合在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上發(fā)表了題為“OTUB1 promotes osteoblastic bone formation through stabilizing FGFR2”的文章,表明去泛素酶OTUB1通過控制FGFR2的穩(wěn)定性,積極調節(jié)骨穩(wěn)態(tài)中的成骨分化和礦化。
在這篇文章中,云克隆試劑盒【Ⅰ型膠原交聯(lián)羧基端肽(CTXI)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗法),CEA665Mu;Ⅰ型前膠原氨基端原肽(PINP)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗法),CEA957Mu】受到科研工作者的認可,榮登優(yōu)秀國際期刊。
骨穩(wěn)態(tài)是通過成骨細胞介導的骨形成和破骨細胞介誘導的骨吸收之間的平衡來維持的。這一過程的破壞與多種疾病有關,如骨質疏松癥和自發(fā)性骨折。骨穩(wěn)態(tài)受到細胞因子和生長因子的調節(jié),包括成纖維細胞生長因子(FGF)與其受體(FGFR)。泛素系統(tǒng)是一種酶級聯(lián)系統(tǒng),將單泛素或多泛素鏈與靶蛋白偶聯(lián),從而促進降解或改變活性。Otubain1(OTUB1)是去泛素酶DUB的OTU結構區(qū)家族的成員,在免疫反應和肺部發(fā)育中的重要作用。然而,OTUB1在骨穩(wěn)態(tài)中的生理作用和分子機制仍然未知。
在這項研究中,作者構建了OTUB1全局和條件敲除小鼠,并揭示了OTUB1通過促進成骨細胞分化和礦化在骨穩(wěn)態(tài)中的重要作用。他們發(fā)現OTUB1缺陷骨組織中FGFR2蛋白水平的降低。進一步研究表明,OTUB1可阻止E3連接酶SMURF1催化的FGFR2泛素化,從而抑制成骨細胞中FGFR2溶酶體降解。在缺乏OTUB1的情況下,FGFR2被SMURF1過度泛素化,隨后溶酶體降解。9型腺相關病毒(AAV9)在膝關節(jié)中遞送的FGFR2減輕了成骨細胞特異性OTUB1缺失小鼠的成骨缺陷。此外,骨質疏松期間OTUB1表達下調,在卵巢切除(OVX)誘導的骨質疏松小鼠中,通過AAV9遞送系統(tǒng)恢復OTUB1水平減輕了骨質減少。
綜上所述,這項研究OTUB1通過維持FGFR2的穩(wěn)定性在成骨細胞介導的骨形成中的積極作用,并表明靶向成骨細胞特異性OTUB1是骨質疏松癥的潛在治療策略。
圖1. OTUB1缺乏導致成骨缺陷
圖2. OTUB1與SMURF1協(xié)同調節(jié)FGFR2的泛素化和穩(wěn)定性
圖3. FGFR2可挽救OTUB1缺失引起的骨量丟失和成骨缺陷
圖4. OTUB1過表達可減輕OVX小鼠骨質疏松癥