ML364, USP2 Inhibitor, Sensitizes TRAIL-induced Apoptosis in Human Renal Carcinoma Caki Cells

Abstract

Ubiquitin-specific protease 2 (USP2) is one of deubiquitinase belong to ubiquitin-specific cysteine proteases subfamily. USP2 has been known to display various biological effects including tumorigenesis and inflammation. However, the function of USP2 and the mechanisms underlying chemotherapy remain unclear. Mechanistically, USP2 enhanced survivin stabilization by removing ubiquitin. Pharmacological inhibitors (ML364) and siRNA targeting USP2 induced downregulation of survivin expression. Combined treatment with ML364 plus TRAIL induced apoptotic cell death in cancer cells, but not in normal cells. Ectopic expression of survivin markedly inhibited the co-treatment with ML364 and TRAIL-induced apoptosis. Taken together, these results firstly provide that ML364 enhances TRAIL-mediated apoptosis through UPS2-dependent survivin degradation in human renal carcinoma cells.

유비퀴틴-프로테아좀 시스템은 유비퀴틴 리가아제와 탈유비퀴틴화 효소에 의해 타겟 단백질의 안정화를 조절한다. 탈유비퀴틴화 효소 중 하나인 ubiquitin-specific protease2는 종양 발생 및 증식, 염증과 같은 다양한 생물학적 과정을 조절다고 알려져 있다. 본 연구에서는 USP2의 새로운 타겟 단백질을 찾고, USP2 관련된 분자적 메커니즘 및 TRAIL에 대한 민감화 증진 효과에 대해 조사하였다. USP2는 항세포사멸 단백질인 survivin과 결합하고, 특정 USP2 저해제인 ML364는 survivin의 유비퀴틴화를 통해 단백질을 분해하였다. ML364에 의한 USP2 활성 억제 뿐만 아니라 siRNA를 이용한 USP2 결손은 TRAIL 매개 암세포사멸을 증진시켰다. 반면에 USP2 및 survivin 과발현된 세포에서는 ML364와 TRAIL 병합처리에 의한 세포사멸이 억제되었다. 이상의 연구 결과는 USP2의 새로운 타겟 기질로 survivin을 제시하며 USP2 활성 및 발현 저해가 항암제에 대한 저항성을 극복하는 새로운 전략이 될 것으로 사료된다.