USP1デビキチラーゼの自動生成フラグメントは、N末ルール経路の生理学的基質です

Ntaq1 Nt(Q)-アミダーゼによる N 末端 Gln の脱アミド化は、Arg/N 末端規則経路、ユビキチン依存性タンパク質分解系の一部です。今回我々は、自己切断されたUsp1脱ユビキチラーゼのC末端断片であるGln-Usp1(Ct)を、N末端Glnの脱アミド化による分解の標的となる最初の生理学的Arg/N末端規則基質として同定した。Usp1 は、DNA ポリメラーゼの進行性因子であるモノユビキチン化 PCNA の脱ユビキチン化を部分的に介して、ゲノムの安定性を調節します。自己切断された Usp1 は、Gln-Usp1(Ct) フラグメントが Arg/N 末端規則経路によって選択的に破壊されるまで、そのフラグメントが Usp1 活性のエンハンサーである Uaf1 と結合したままであるため、脱ユビキチラーゼのままです。また、Gln-Usp1(Ct) の代謝安定化により PCNA のモノユビキチン化が減少し、紫外線照射に対する細胞の過敏性が低下することも示します。したがって、Arg/N 末端規則経路は、DNA 修復および染色体分離における他の機能に加えて、自己切断された Usp1 脱ユビキチラーゼの分解媒介制御を通じてゲノムの安定性を調節します。

Deamidation of N-terminal Gln by the Ntaq1 Nt(Q)-amidase is a part of the Arg/N-end rule pathway, a ubiquitin-dependent proteolytic system. Here we identify Gln-Usp1(Ct), the C-terminal fragment of the autocleaved Usp1 deubiquitylase, as the first physiological Arg/N-end rule substrate that is targeted for degradation through deamidation of N-terminal Gln. Usp1 regulates genomic stability, in part through the deubiquitylation of monoubiquitylated PCNA, a DNA polymerase processivity factor. The autocleaved Usp1 remains a deubiquitylase because its fragments remain associated with Uaf1, an enhancer of Usp1 activity, until the Gln-Usp1(Ct) fragment is selectively destroyed by the Arg/N-end rule pathway. We also show that metabolic stabilization of Gln-Usp1(Ct) results in a decreased monoubiquitylation of PCNA and in a hypersensitivity of cells to ultraviolet irradiation. Thus, in addition to its other functions in DNA repair and chromosome segregation, the Arg/N-end rule pathway regulates genomic stability through the degradation-mediated control of the autocleaved Usp1 deubiquitylase.