PHF8属于组蛋白去甲基化家族成员,在脑部发育和神经发育的过程中起到重要作用;同时PHF8还能参与多种病理过程,包括X染色体连锁智力发育迟缓和肿瘤发生。但是PHF8自身的异常调控以及PHF8在癌症发生发展过程中的分子机制尚不明确。在该研究中我们我们通过体内外的去泛素化实验阐明了USP7通过其去泛素化酶活性去除PHF8的泛素基团,从而稳定PHF8。接下来,我们运用RNA-seq技术筛选出两者共同调控转录的靶基因cyclin A2,通过免疫组化、细胞及动物模型的表型实验,证实了PHF8/USP7通过上调cyclin A2的转录从而影响乳腺癌细胞的增殖。进一步,我们发现在DNA损伤时,PHF8与USP7的相互作用有所加强;USP7介导的PHF8稳定性调节可以通过促进细胞的双链损伤修复使细胞抵抗DNA损伤。目的探索PHF8自身异常调控以及PHF8在癌症发生发展过程中的分子机制。结果：1、PHF8与USP7具有直接相互作用。通过免疫亲和纯化与质谱分析鉴定出了与PHF8有相互作用的蛋白质去泛素化酶USP7,并且运用免疫共沉淀和昆虫细胞纯化蛋白在体内、体外验证了它们存在直接相互作;PHF8的C端不含明显结构域的部分与USP7的N端的MATH结构域为二者相互作用所依赖的结构域。2、USP7通过去泛素化酶活性特异性地稳定PHF8蛋白水平。USP7能够通过相互作用与PHF8结合,再通过其自身去泛素化酶活性,催化去除PHF8上多聚泛素链,抑制PHF8通过泛素-蛋白酶体途径发生降解。3、USP7/PHF8调控轴能够正向激活cyclin A2信号通路。PHF8和USP7能够共同激活多个下游靶基因,这些靶基因在细胞周期、DNA复制等通路中发挥重要作用。其中,cyclin A2是USP7和PHF8共同的下游靶基因,USP7和PHF8能够正向调控CCNA2勺转录;PHF8能够直接结合在CCNA2的启动子区域;USP7则通过PHF8间接调节CCNA2的转录。4、PHF8能够调节USP7的转录,两者形成正反馈循环。USP7同时也是PHF8的下游靶基因,能够受到PHF8的正向调节。两者形成正反馈的回路：一方面,USP7在蛋白水平上稳定PHF8的蛋白水平;另一方面,PHF8又可以调节USP7的mRNA水平,促进USP7的转录。两者相互依存,相互影响,相互促进。5、USP7/PHF8调控轴促进乳腺癌细胞的增殖与肿瘤生长。USP7通过去泛素化PHF8上调cyclin A2的表达;该效应在体外促进乳腺癌细胞的生长与增殖,在体内促进乳腺癌的发生与发展。6、USP7和PHF8在多种肿瘤组织中的表达上调,并与乳腺癌的恶性程度呈正相关。USP7和PHF8的蛋白及mRNA水平在乳腺中高表达,并且与乳腺癌的临床分级呈正相关在这些样本中,USP7和PHF8的表达水平与cyclin A2也呈现正相关。7、在DNA损伤反应应答中,USP7介导的PHF8稳定性调节可以促进乳腺癌细胞对抗DNA损伤。在DNA双链损伤发生时,USP7能够通过加强与PHF8的相互作用和增强去除PHF8多聚泛素链,进而增强同源重组修复(HR)和非同源重组末端链接(NHEJ)的修复效率,提高乳腺癌细胞对DNA损伤的耐受能力。结论：综上所述,本课题发现PHF8与USP7在体内、体外有特异的相互作用。USP7能够通过其自身的去泛素化酶活性特异性地稳定PHF8的蛋白水平,抑制PHF8通过泛素-蛋白酶体途径发生降解。USP7介导的PHF8蛋白的稳定性能激活cyclin A2信号通路,从而促进乳腺癌细胞生长和增殖能力。PHF8也能调控USP7的转录活性,正向介导USP7的转录,与USP7形成正反馈回路。在组织样本分析中,我们发现USP7/PHF8/cyclin A2在多种肿瘤中高表达,与乳腺癌的恶性程度分级呈正相关。最后,在DNA损伤反应应答中,USP7和PHF8的相互作用和功能有所增强,并通过增强HR和NHEJ的修复效率提高乳腺癌细胞对抗DNA损伤能力。