Abstract Ubiquitin-like 3 (UBL3) acts as a post-translational modification (PTM) factor and regulates protein sorting into small extracellular vesicles (sEVs). sEVs have been reported as vectors for the pathology propagation of neurodegenerative diseases, such as α-synucleinopathies. Alpha-synuclein (α-syn) has been widely studied for its involvement in α-synucleinopathies. However, it is still unknown whether UBL3 interacts with α-syn, and is influenced by drugs or compounds. In this study, we investigated the interaction between UBL3 and α-syn, and any ensuing possible functional and pathological implications. We found that UBL3 can interact with α-syn by the Gaussia princeps based split luciferase complementation assay in cells and immunoprecipitation, while cysteine residues at its C-terminal, which are considered important as PTM factors for UBL3, were not essential for the interaction. The interaction was upregulated by 1-methyl-4-phenylpyridinium exposure. In drug screen results, the interaction was significantly downregulated by the treatment of osimertinib. These results suggest that UBL3 interacts with α-syn in cells and be significantly downregulated by epidermal growth factor receptor (EGFR) pathway inhibitor osimertinib. Therefore, the UBL3 pathway may be a new therapeutic target for α-synucleinopathies in the future.

Abstract Ubiquitin-like 3 (UBL3) is a membrane-anchored protein that has been discovered to function as a protein post-translational modifier, helping to sort proteins into small extracellular vesicles (sEVs). Aggregations of alpha-synuclein (α-syn) are associated with the pathology of neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease (PD). The aggregation and toxicity of α-syn can be influenced by its interactions with specific proteins. Recently, the interactions between UBL3 and α-syn was uncovered. It is believed to play a role in eliminating excess α-syn from neurons, or in the spread of α-syn pathology in the brain associated with neurodegenerative diseases. However, the regulator that can mediate the interaction between UBL3 and α-syn remains unclear. In this study, we employed the split gaussian luciferase complementation assay and RNA interference (RNAi) technology to discover that QSOX2, HTATIP2, UBE3C, MGST3, NSF, HECTD1, SAE1 and ATG3 are involved in downregulating the interaction between UBL3 and α-syn. Among these proteins, silencing MGST3 had the most significant impact on the UBL3-α-syn interaction (with a fold change log2 of less than - 1). MGST3 is a part of the antioxidant system, and silencing MGST3 is believed to contribute to oxidative stress. We used hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to induce oxidative stress and observed its effect on the UBL3-α-syn interaction. Our finding showed that an 800μM concentration of H 2 O 2 could also downregulate this interaction. However, the effect of oxidative stress caused by 800μM H 2 O 2 on the UBL3-α-syn interaction did not be enhanced by silencing MGST3. In conclusion, the interaction between UBL3 and α-syn is downregulated by silencing MGST3.

Azole resistance in Aspergillus fumigatus is predominantly associated with increased expression of Cyp51A (lanosterol 14α-demethylase), the target enzyme of azole antifungal agents, or with single-nucleotide polymorphisms (SNPs) in cyp51A. Although several SNPs that may be linked to low susceptibility in azole-resistant isolates have previously been reported, few studies have been conducted to conclusively demonstrate the contribution of SNPs to decreased azole susceptibility. An A. fumigatus strain was isolated from the sputum of a 74-year-old male receiving long-term voriconazole treatment for chronic progressive pulmonary aspergillosis. Etest antifungal susceptibility testing showed low susceptibility to voriconazole, itraconazole, and posaconazole. Nucleotide sequencing of cyp51A from this isolate revealed the mutations Gly138Ser (GGC→AGC) and Asn248Lys (AAT→AAA) compared with the cyp51A of azole-susceptible isolates. PCR-amplified DNA fragments containing cyp51A with or without the mutations of interest and a hygromycin marker were simultaneously introduced along with the Cas9 protein and in vitro-synthesized single-guide RNA into protoplasts of the azole-resistant/susceptible strains. Etest azole susceptibility testing of recombinant strains showed an increased susceptibility via the replacement of Ser138 by glycine. In contrast, azole susceptibility was slightly decreased when a Ser138 mutation was introduced into the azole-susceptible strain AfS35, indicating that the serine at position 138 of Cyp51A contributes to low susceptibility in the azole-resistant isolate. Genetic recombination, which has been hampered thus far in clinical isolates, can now be achieved using Cas9/CRISPR genome editing. This technique could be useful to investigate the contribution of other SNPs of cyp51A to azole resistance.

At is a promising radiohalogen for targeted α therapy. However, some astatinated compounds undergo deastatination in vivo, leading to unintended astatine accumulation in nontarget tissues. Recently, a group reported that the in vivo stability of an astato group on an alkyl group could be improved by placing specific substituents around the astato group. We hypothesized that such an approach could be applied to improve the stability of an astato group on aromatic groups. We designed and synthesized astatobenzene derivatives with neighboring substituents with different physical properties. In vitro and in vivo stabilities of these derivatives were evaluated by comparing with corresponding radioiodinated analogues. Notably, a derivative with two ortho dimethylcarbamoyl substituents significantly improved the stability of the astato group. This study supports the notion that strategic structural modification of substituents adjacent to an astato group can enhance its in vivo stability, potentially leading to the development of effective