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泛素-蛋白酶体系统(Ubiquitin-proteasome system,UPS)是特异性降解细胞内大多数蛋白质水平的一种主要途径,在细胞的生理功能中发挥重要作用。HUWE1是一种进化上高度保守的HECT家族E3泛素连接酶,泛素化修饰p53,Mcl-1,Histones,N-Myc和HDAC2等蛋白。HUWE1参与调控如细胞凋亡,精子生成,半桥粒组装和神经前体细胞分化等生理过程。上皮细胞-间充质细胞转变(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)是一种上皮细胞之间失去紧密连接变成纤维样细胞,获得迁移能力的现象。癌细胞利用EMT进行转移是癌症致死的主要原因。bHLH转录因子Twist1是EMT的主要调控因子,Twist1过度表达往往导致肿瘤恶性转化。此外,Twist1参与调控发育,果蝇(Drosophila melanogaster)Twist是诱导中胚层形成必需的因子,并调控体节和肌肉等形成。有研究报道Twist1被SCF E3连接酶复合物SCFβ-TRCP1和SCFFBXL14降解。在本研究中,本人发现泛素连接酶HUWE1结合并泛素化降解Twist1,从而影响其转录活性。我们发现过表达HUWE1能从蛋白水平降低外源Twist1的表达,并进一步检测到HUWE1泛素化修饰Twist1。接下来检测到HUWE1能与Twist1和Twist2结合,研究表明HUWE1通过HECT通过其C-末端片段与Twist1结合,果蝇的HUWE1同源蛋白CG8184也通过C-末端片段与果蝇Twist蛋白结合。基因沉默HUWE1会增强HeLa细胞的迁移能力,使Twist1蛋白的表达水平上升,而qRT-PCR分析表明Twist1基因的mRNA转录水平不变,Twist1抑制的靶基因E-Cad mRNA转录水平下调,而Twsit1转录的靶基因N-Cad等mRNA转录水平上调,表明HUWE1通过改变Twist1蛋白水平来影响其转录活性。免疫荧光定位检测发现过表达Twist1主要分布在细胞核,当共表达HUWE1时,Twist1和HUWE1共定位在细胞质,表明HUWE1可能将Twist1滞留在细胞质中并降解。为进一步在黑腹果蝇模型中研究CG8184表达水平对果蝇Twist转录功能和果蝇发育的影响,我们构建了CG818 基因敲除果蝇,发现果蝇的眼睛,刚毛,卵巢,成虫盘等发生畸变,成活率明显降低。提取CG8184基因敲除果蝇RNA进行qRT-PCR检测,发现Twist的靶基因E-CadmRNA转录水平降低,而靶基因N-Cad等mRNA转录水平升高。对CG8184基因过表达果蝇进行qRT-PCR分析也验证了这个结论。泛素连接酶HUWE1和EMT因子Twist1都是进化上保守的蛋白,都与癌症发生和机体发育密切相关。研究发现HUWE1通过调节Twist1的蛋白水平来调控其转录活性,这为癌症迁移和机体发育的研究提供新的线索。