ユビキチン特異的プロテアーゼ12（USP12）は、分解に向けてノッチ受容体の人身売買に作用するノッチシグナル伝達の負の調節因子です

ノッチシグナル伝達は、発達と成人組織の生理学にとって重要であり、コンテキスト依存的に細胞の運命を制御します。リガンド結合で、膜貫通ノッチ受容体は、ノッチ標的遺伝子の転写を調節するノッチ細胞内ドメインを放出する2つの秩序化されたタンパク質分解切断を受けます。ノッチシグナル伝達の強度は非常に重要であり、特に細胞表面のノッチ受容体の量に依存します。リガンドの非存在下でノッチの人身売買と分解を監視するshRNAライブラリースクリーンを使用して、哺乳類のUSP12とそのショウジョウバエのメラノガスターホモログをノッチシグナル伝達の新規否定的な調節因子として特定しました。USP12のサイレンシングは、特にリソソームへのノッチの人身売買を中断し、その結果、細胞表面での受容体の量が増加し、より高いノッチ活性につながります。生化学レベルでは、その活性化因子UAF1を備えたUSP12は、細胞培養およびin vitroのノッチの非活性化型を非合体化します。これらの結果は、ユビキチン系によるノッチシグナル伝達の保存された新しいレベルの調節を特徴づけています。

Notch signaling is critical for development and adult tissue physiology, controlling cell fate in a context-dependent manner. Upon ligand binding, the transmembrane Notch receptor undergoes two ordered proteolytic cleavages releasing Notch intracellular domain, which regulates the transcription of Notch target genes. The strength of Notch signaling is of crucial importance and depends notably on the quantity of Notch receptor at the cell surface. Using an shRNA library screen monitoring Notch trafficking and degradation in the absence of ligand, we identified mammalian USP12 and its Drosophila melanogaster homolog as novel negative regulators of Notch signaling. USP12 silencing specifically interrupts Notch trafficking to the lysosomes and, as a consequence, leads to an increased amount of receptor at the cell surface and to a higher Notch activity. At the biochemical level, USP12 with its activator UAF1 deubiquitinate the nonactivated form of Notch in cell culture and in vitro. These results characterize a new level of conserved regulation of Notch signaling by the ubiquitin system.