UBE3C作为突变型BRAFV600E的E3泛素连接酶:克服Vemurafenib耐药的新靶点

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:Life Sciences 5.2

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  本研究针对BRAFV600E突变癌症患者面临的Vemurafenib耐药难题,通过串联亲和纯化技术发现UBE3C特异性结合BRAFV600E激酶域并促进其泛素化降解,揭示HSP90-UBE3C-BRAFV600E调控轴可作为克服继发耐药的新靶点,为BRAF突变肿瘤治疗提供创新策略。

  

在癌症治疗领域,BRAFV600E突变犹如一把双刃剑——它既是明确的治疗靶点,又是耐药性滋生的温床。这种在黑色素瘤中占比高达60%的突变,虽能被Vemurafenib等抑制剂精准打击,但患者往往在用药6-7个月后遭遇治疗瓶颈。耐药性的幽灵始终徘徊在靶向治疗的上空,其背后机制如同错综复杂的迷宫,涉及NRAS突变、BRAF扩增等多重逃逸路径。更棘手的是,科学界对BRAFV600E蛋白本身的稳定性调控知之甚少,这就像试图修理一台没有图纸的精密仪器。

来自韩国首尔的研究团队将探针指向了蛋白稳态系统。他们发现E3泛素连接酶UBE3C这个"分子雕刻师"能特异性识别BRAFV600E的异常结构,通过HECT结构域为其贴上泛素"死亡标签"。这项发表在《Life Sciences》的研究犹如打开了一扇新窗:当用HSP90抑制剂打破分子伴侣的保护罩时,UBE3C对BRAFV600E的降解作用显著增强,这为破解耐药困局提供了双重保险——既可直接抑制突变蛋白功能,又能加速其清除。

研究采用串联亲和纯化钓取BRAFV600E互作蛋白,结合体外泛素化实验验证UBE3C的催化活性,并通过293T细胞系和黑色素瘤患者来源模型(包括A375、SK-MEL-2等细胞)进行功能验证。热休克蛋白抑制剂17-AAG的处理实验揭示了HSP90在维持突变蛋白稳定性中的关键作用。

UBE3C与BRAFV600E的显著关联
研究者从蛋白酶体抑制剂MG132处理实验入手,发现BRAFV600E的泛素化修饰存在特异性模式。免疫共沉淀实验显示UBE3C能直接结合BRAFV600E激酶域,这种相互作用在耐药细胞株中更为显著。体外重构实验证实UBE3C可介导K48连接的多泛素链形成,这种修饰类型通常引导蛋白走向降解。

讨论与结论
该研究首次绘制出UBE3C-HSP90-BRAFV600E调控网络的三维图谱。UBE3C作为"分子质量检查员",能识别突变导致的BRAF构象变化;而HSP90则像"蛋白保镖",通过维持错误折叠蛋白的溶解性来对抗UBE3C的降解作用。这种动态平衡的打破,可能解释为何HSP90抑制剂能增强Vemurafenib敏感性。

更重要的是,UBE3C的调控谱系不仅限于BRAFV600E,还涵盖其他耐药相关突变体,这为开发广谱耐药逆转剂提供了理论支点。研究者Do Yeon Kim等提出的"E3连接酶调控剂联合疗法"概念,或将引领下一代靶向药物的研发方向——不再单纯抑制靶点,而是重塑整个蛋白稳态网络。这项发现对占癌症患者10%的BRAF突变群体具有特殊价值,特别是那些面临"用药-耐药-换药"恶性循环的黑色素瘤患者。

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