ASXL1 C末端结构域中类似Degron的调控区域介导了依赖于HCF-1的蛋白质稳定性调控

《The FASEB Journal》：A Degron-Like Regulatory Region in the ASXL1 C-Terminal Domain Mediates HCF-1–Dependent Regulation of Protein Stability

C末端截断的ASXL1蛋白因泛素-蛋白酶体降解减弱而稳定性增强，其C末端包含IDR-1（降解）和PEST（稳定）结构域。HCF-1结合C末端近200氨基酸区域，通过蛋白酶体依赖机制降低ASXL1水平，而删除该区域则增强蛋白稳定性。HCF-1与BAP1在空间上不同区域但存在拮抗作用，提示复合体组装中存在间接调控。该研究揭示ASXL1 C末端通过整合结构紊乱与cofactor互作实现蛋白稳定性精细调控，为突变导致ASXL1稳态失衡机制提供新见解。

　　

摘要

ASXL1基因的体细胞突变在髓系恶性肿瘤中较为常见，这些突变通常会导致C端截断并引发异常蛋白质积累。然而，调控ASXL1蛋白稳定性的分子机制尚未完全明了。通过使用基于P2A肽的双报告系统，我们发现缺乏C端结构域（CTD）的截短ASXL1蛋白由于泛素-蛋白酶体介导的降解减少而表现出更高的稳定性。对CTD的解析揭示了既具有破坏稳定性的元素（IDR-1），也具有稳定性的元素（PEST），表明ASXL1的降解过程受到复杂序列编码的调控。我们发现宿主细胞因子1（HCF-1）是一种辅因子，它可以结合到ASXL1的C端约200个氨基酸上，并以依赖蛋白酶体的方式促进其降解。删除这一区域会消除HCF-1的结合，从而使ASXL1稳定。尽管HCF-1和BAP1的结合位点在空间上不同，但它们在与ASXL1的相互作用中表现出相互拮抗作用，这与它们在复合体形成中的间接耦合一致。我们的研究结果表明，ASXL1 C端存在一个类似“降解位点”的调控区域，该区域通过整合结构无序性和辅因子相互作用来精细调节蛋白稳定性，为理解截断突变如何破坏ASXL1的稳态提供了机制上的见解。

图形摘要

ASXL1 C端结构域中的序列特征通过辅因子相互作用来调节蛋白的降解过程。HCF-1与ASXL1的远端C端区域结合，以依赖蛋白酶体的方式降低ASXL1的稳态浓度；而去除这一区域的截断突变则会促进ASXL1的积累。HCF-1的结合还会减少BAP1与ASXL1的共结合，这与它们在复合体形成中的间接耦合一致，表明辅因子的平衡与ASXL1的稳定性密切相关。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的“材料与方法”、“结果”和/或“支持信息”部分找到。处理后的质谱结果见表格S1–S4。原始质谱数据已上传至ProteomeXchange联盟，数据集标识符为PXD075751。如有需要，可向通讯作者索取额外的原始数据集或相关材料。