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유비퀴틴 시스템은 ubiquitin ligases와 deubiquitinases (DUBs)에 의해 타겟 기질의 ubiquitination 유무에 따라 안정화, 활성화, 국소화 및 상호작용을 변화시키고 암 발병의 관여하는 다양한 생물학적 과정을 조절한다. DUBs는 촉매 domain에 따라 6그룹으로 나뉘어지는데, 그 중에서 OTU 그룹 내 대부분의 DUB는 세포의 연속적 신호 반응(cell signaling cascade)을 조절할 수 있다. 특이하게도 OTU 그룹에 속하는 otubain 1 (OTUB1)은 정규적(canonical) 활성과 비정규적(non-canonical) 활성을 모두 가지고 있다. 본 보고에서는 OTUB1의 canonical, non-canonical 활성 조절에 있어서 다양한 신호전달경로 및 OTUB1의 역할에 대해 기술하였다. OTUB1은 이 두 종류의 활성 경로를 통하여, OTUB1은 암 관련 신호 전달 체계에 중요한 FOXM1, ERα, KRAS 및 EMT를 조절하고 암세포 증식 및 전이 능력 향상 및 항암제에 대한 내성을 나타낸다. 또한 임상적으로 전이성 및 종양 분화도가 높은 암 조직에서 OTUB1의 발현이 높으며, 이에 따라 환자의 생존율이 감소하는 등 나쁜 예후를 나타낸다. 따라서, 임상적으로 적용할 수 있는 OTUB1 억제제의 개발이 이루어진다면 OTUB1은 종양 치료에 있어 중요한 진단 마커이자 치료적인 타겟이 될 수 있다.
The ubiquitin system uses ligases and deubiquitinases (DUBs) to regulate ubiquitin position on protein substrates and is involved in many biological processes which determine stability, activity, and interaction of the target substrate. DUBs are classified in six groups according to catalytic domain, namely ubiquitin-specific proteases (USPs); ubiquitin C-terminal hydrolases (UCHs); ovarian tumor proteases (OTUs); Machado Joseph Disease proteases (MJDs); motif interacting with Ub (MIU)-containing novel DUB family (MINDY); and Jab1/MPN/MOV34 metalloenzymes (JAMMs). Otubain 1 (OTUB1) is a DUB in the OTU family which possesses both canonical and non-canonical activity and can regulate multiple cellular signaling pathways. In this review, we describe the function of OTUB1 through regulation of its canonical and non-canonical activities in multiple specifically cancer-associated pathways. The canonical activity of OTUB1 inhibits protein ubiquitination by cleaving Lys48 linkages while its non-canonical activity prevents ubiquitin transfer onto target proteins through binding to E2-conjugating enzymes, resulting in the induction of protein deubiquitination. OTUB1 can therefore canonically and non-canonically promote tumor cell proliferation, invasion, and drug resistance through regulating FOXM1, ERα, KRAS, p53, and mTORC1. Moreover, clinical research has demonstrated that OTUB1 overexpresses with high metastasis in many tumor types including breast, ovarian, esophageal squamous, and glioma. Therefore, OTUB1 has been suggested as a diagnosis marker and potential therapeutic target for oncotherapy.
