结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是一种世界范围内发病率和死亡率都很高的恶性肿瘤,其发病率和死亡率均居男女性恶性肿瘤第三位。虽然结直肠癌进展缓慢,早期CRC患者5年生存率高达94%,但在我国近三分之二的CRC患者在首次确诊时即为中晚期,患者5年生存率不足10%。对于中晚期CRC需要手术切除局部肿瘤并结合辅助化疗、靶向治疗、免疫治疗和放疗等。其中FOLFOX(Oxaliplatin[OXA],5-Fluorouracil[5-FU]和leucovorin[LV])化疗方案仍是目前临床上使用的一线治疗方案,但化疗后极易产生耐药,从而导致治疗失败。因此深入探讨CRC发生和耐药机制,对于寻找更有效的CRC诊治靶点,缓解化疗耐药、延长CRC患者生存期意义重大。泛素化是一种重要的蛋白质翻译后修饰类型,在蛋白质稳定性、亚细胞定位、活性等方面发挥重要的调控作用。蛋白质泛素化是一个动态可逆的生物学过程,由泛素连接酶系统催化生成,并且可由去泛素化酶的去泛素化作用而逆转。泛素酶和去泛素酶异常在肿瘤的发生发展、复发转移及化疗耐药中发挥重要的功能。泛素特异性蛋白酶35(ubiqGSK J4供应商uitin-specific-processing proteases 35,USP35)作为新发现的一种去泛素化酶,在多种肿瘤中作用相反,文献报NSC 125973作用道其参与乳腺癌、肺癌、卵巢癌、前列腺癌等多种肿瘤的调控,但USP35在CRC中的作用尚未见文献报道。在本研究中,我们首次探究了 USP35在CRC中的作用和作用机制。首先,通过生信分析和临床样本检测,我们发现USP35在CRC中高表达,且与CRC患者的临床病理分期和接受术后化疗患者的高复发率密切相关。体内外功能实验研究表明,USP35高表达促进CRC细胞增殖,并显著降低对OXA和5-FU的敏感性,而沉默USP35则抑制细胞增殖,增加细胞对OXA和5-FU的敏感性。然后,为了探究USP35诱导上述表型的可能机制,我们应用免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,co-IP)结合质谱(mass spectrometry,MS)分析筛选与 USP35 互作的蛋白质,结果Medical geography发现α-L-岩藻糖苷酶(α-L-fucosidase 1,FUCA1)与USP35存在相互作用。进一步通过邻位连接实验(Proximity Ligation Assay,PLA)、免疫荧光共定位(Immunofluorescence,IF)、蛋白稳定性实验等证实USP35可以直接结合FUCA1,催化其去泛素化从而抑制FUCA1的蛋白酶体降解,上调其在细胞内的蛋白水平。同时,回补实验结果显示USP35通过上调FUCA1促进CRC细胞增殖,在P53突变的CRC细胞中FUCA1介导USP35对化疗药物敏感性的调控作用。最后,我们对USP35上调FUCA1调控药物敏感性的机制进行了初步探究,结果发现USP35诱导的FUCA1上调可以显著增加CRC细胞中核苷酸切除修复(nucleotide excision repair,NER)通路关键因子XPC、XPA、ERCC1的蛋白水平,而沉默XPA显著逆转USP35上调FUCA1导致的CRC细胞耐药,提示USP35-FUCA1可能通过激活NER通路介导CRC化疗药物耐药,但是其具体机制有待于进一步阐明。综上,我们的研究首次探究了 USP35在CRC中的作用和作用机制,USP35通过去泛素化稳定FUCA1促进CRC细胞增殖和化疗耐药。目前的研究不仅鉴定了 USP35的新型靶蛋白FUCA1,而且揭示了 USP35参与CRC发生发展和化疗耐药新机制,为CRC诊断和治疗的提供新的靶点和思路。