丝裂原活化蛋白激酶MAPK（mitogen-activated protein kinase）信号通路在细胞增殖、分化、凋亡、黏附和迁移等生物学过程中具有重要的调节作用,尤其是在肿瘤的发生、发展过程中。因此,MAPK信号通路的关键调节蛋白已成为遏制肿瘤发生发展或治疗的重要靶点。由于肿瘤生长环境的复杂性、基因突变的不确定性以及信号通路的负反馈调控等原因,针对现有MAPK信号通路调节蛋白开发的抑制剂存在一定的局限性和耐药性,进一步揭示MAPK信号通路调控机制或寻找新靶点,对解决MAPK信号通路异常调控所导致的肿瘤发生发展具有重要理论意义。生物信息学分析表明KIAA1143在不同物种间高度保守,且功能未知。我们发现,在Ras突变和非Ras突变的肿瘤细胞系中,过表达KIAA1143均下调ERK活性,敲低或敲除KIAA1143上调ERK活性。为了揭示KIAA1143抑制ERK活性的分子机制,我们利用Western Blot、免疫共沉淀、免疫荧光、实时荧光定量PCR、CCK8等检测方法,结合点突变、基因敲除、荷瘤模型等实验技术,针对ERK信号通路关键调控蛋白设计实验并取得一系列的研究结果。在非Ras突变的PLC、Hela、HCT116细胞中,过表达细胞核蛋白KIAA1143下调ERK活性,敲低KIAA1143上调ERK活性。与KRasG12S突变的A549、HRas G12V突变的T24和NRas Q61L突变的Hep G2细胞中结果一致。在分别敲除ARaf、BRaf和CRaf后,敲低KIAA1143无法上调ERK活性。因此,KIAA1143依赖Rafs抑制ERK活性。经质谱鉴定的ARaf、BRaf和CRaf免疫共沉淀结果,发现TRIM58与Rafs互作。TRIM58通过其RING结构域与ARaf和CRaf的RBD结构域互作,与Braf的CR3结构域互作。RNA-seq显示过表达KIAA1143上调TRIM58的表达,且过表达TRIM58下调ERK活性,敲除TRIM58上调ERK活性。在敲除TRIM58的同时敲低KIAA1143无法上调ERK活性,表明KIAA1143依赖TRIM58抑制ERK活性。进一步检测TRIM58对Rafs的泛素化修饰作用,我们发现TRIM58通过RING结构域泛素化修饰Rafs的CR3结构域并抑制了ERK活性。在敲低TRIM58的同时过表达KIAA1143,KIAA1143对Rafs泛素化修饰作用明显减弱,证明KIAA1143依赖TRIM58泛素化修饰Rafs。利用单泛素化突变体检测Rafs的泛素化,TRIM58通过K6和K29泛素链介导ARaf多聚泛素化,通过K29泛素链介导BRaf和CRaf多聚泛素化。利用点突变方式检测TRIM58对Rafs经典的泛素结合区域、激酶结构域上保守和非保守的赖氨酸修饰位点,TRIM58通过激酶结构域的非保守赖氨酸泛素化修饰Rafs,KIAA1143通过TRIM58介导ARaf的K339位点的多聚泛素化并抑制ERK活性。我们通过构建裸鼠皮下成瘤模型、小鼠原位肝癌模型以及KIAA1143-/-小鼠模型,证实了KIAA1143抑制ERK活性。综上所述,本研究挖掘了细胞核蛋白KIAA1143调控MAPK信号通路的重要功能,引出Rafs新的E3连接酶TRIM58,揭示了新的Rafs泛素化位点及调控机制,且这种非典型泛素化与Rafs/ERK活性相关,通过下调CRaf/MEK/ERK磷酸化水平,抑制肿瘤发生发展。