犹素化修饰是近年来新发现的一种类泛素化修饰,参与多种生物学过程,这种修饰的缺陷会导致小鼠胚胎致死和多种人类疾病。然而,犹素化修饰在肿瘤发生发展中的作用尚未得到系统地研究。因此,本研究首先通过TCGA数据库中多维基因组图谱的整合,对犹素化修饰的基因组改变进行系统地分析。我们基于TCGA数据库中来自9,000多例患者的33种癌症,对犹素化修饰关键基因的基因组改变进行了分析,发现大多数犹素化修饰关键基因m RNA在33种癌症中普遍表达。通过GISTIC 2.0分析,我们在犹素化修饰的关键基因中发现了55个高频的、局部的拷贝数变异,而且所有8个犹素化修饰关键基因都在至少2种癌症类型中表现出拷贝数变异,其中UFL1和UFSP2在多种肿瘤中丢失。我们深入发现这些基因拷贝数的丢失具有互斥性,提示这些因子在生物学过程中发挥了共同作用。犹素化修饰关键基因在大多数肿瘤类型中表现出低频率突变（＜5%）,然而,UFSP2在结肠癌和子宫内膜瘤中具有显著性突变,提示UFSP2可能是潜在的肿瘤抑制因子。接着,我们通过临床相关性分析发现UFSP2的m RNA表达水平在11种癌症中显著性下调。结肠癌组织芯片结果显示,与正常组织相比,癌组织中UFSP2的表达明显降低。在结肠癌细胞系HT29及HCT116中敲低UFSP2可以显著性促进细胞增殖以及在软琼脂中的克隆形成。裸鼠成瘤实验显示,敲低UFSP2的表达促进了HT29细胞裸鼠皮下肿瘤的形成。GSEA分析表明UFSP2丢失主要与癌症相关途径有关,包括DNA复制、细胞周期、剪接、错配修复、同源重组、碱基切除修复和核糖体相关,进一步支持了UFSP2在癌症中的作用。为了进一步探究犹素化修饰在肿瘤形成中的作用和机制,本课题组前期通过Co-IP结合质谱技术分析了犹素化修饰的底物谱,发现CD274是犹素化修饰的一个潜在底物。因此,我们首先利用Co-IP及Western blot分析,证实了CD274和UFL1存在相互作用。然后,通过一系列的犹素化修饰实验,我们验证了CD274是一个新的犹素化修饰底物,并且鉴定了CD274的6个赖氨酸残基是其主要的修饰位点。进一步研究发现与CD274共价结合的UFM1通过其69位赖氨酸残基连接的异肽键形成二聚体,此外,在细胞内犹素化修饰体系中表达UFSP2明显降低了CD274的犹素化修饰水平,说明UFSP2是CD274的去犹素化酶。通过CHX chase法,我们发现犹素化修饰缺陷增强了CD274蛋白的稳定性。鼠源m Cd274的犹素化修饰位点与CD274具有高度同源性。我们通过半衰期实验证明去犹素化修饰同样维持了m Cd274的稳定性。小鼠皮下成瘤结果显示,m Cd274MT组小鼠移植瘤的生长速度明显快于m Cd274WT组,瘤体较大。综上所述,拷贝数变化是犹素化修饰关键因子在肿瘤中的明显特征,其中,UFSP2在结肠癌中是一个潜在的肿瘤抑制因子。此外,犹素化修饰是CD274的一种新的翻译后修饰,该修饰的紊乱会抑制CD274的降解,从而增加肿瘤细胞的免疫抑制作用进而促进肿瘤的生长,这些研究结果为肿瘤临床诊断和治疗策略提供了新的理论依据。