Although Schwann cell myelin breakdown is the universal outcome of a remarkably wide range of conditions that cause disease or injury to peripheral nerves, the cellular and molecular mechanisms that make Schwann cell–mediated myelin digestion possible have not been established. We report that Schwann cells degrade myelin after injury by a novel form of selective autophagy, myelinophagy. Autophagy was up-regulated by myelinating Schwann cells after nerve injury, myelin debris was present in autophagosomes, and pharmacological and genetic inhibition of autophagy impaired myelin clearance. Myelinophagy was positively regulated by the Schwann cell JNK/c-Jun pathway, a central regulator of the Schwann cell reprogramming induced by nerve injury. We also present evidence that myelinophagy is defective in the injured central nervous system. These results reveal an important role for inductive autophagy during Wallerian degeneration, and point to potential mechanistic targets for accelerating myelin clearance and improving demyelinating disease.

Atopic dermatitis, psoriasis and lichen sclerosus are among the most challenging conditions treated by dermatologists worldwide, with potentially significant physical, social and psychological impacts. Emerging evidence suggests that autologous-platelet-rich plasma could be used to manage skin inflammation. However, the presence of soluble autoimmune components could hinder their therapeutic potential. The aim of this study was to analyze the proteomic profile of plasma rich in growth factors (PRGFs) obtained from donors with inflammatory skin conditions to evaluate the impact of skin health status on the composition and bioactivity of PRGF-based treatments. Venous blood from healthy volunteers and patients with psoriasis, lichen sclerosus and atopic dermatitis was processed to produce PRGF supernatant. Half of the samples were subjected to an additional thermal treatment (56 °C) to inactivate inflammatory and immune molecules. Proteomic analysis was performed to assess the protein profile of PRGFs from healthy and non-healthy patients and the effect of Immunosafe treatment. Differential abundance patterns of several proteins related to key biological processes have been identified, including complement activation, blood coagulation, and glycolysis- and gluconeogenesis-related genes. These results also demonstrate that the thermal treatment (Immunosafe) contributes to the inactivation of the complement system and, as a consequence, reduction in the immunogenic potential of PRGF products.

ABSTRACT The fast dynamics and reversibility of posttranslational modifications by the ubiquitin family pose significant challenges for research. Here we present SUMO-ID, a technology that merges proximity biotinylation by TurboID and protein-fragment complementation to find SUMO-dependent interactors of proteins of interest. We developed an optimized split-TurboID version and show SUMO interaction-dependent labelling of proteins proximal to PML and RANGAP1. SUMO-dependent interactors of PML are involved in transcription, DNA damage, stress response and SUMO modification and are highly enriched in SUMO Interacting Motifs, but may only represent a subset of the total PML proximal proteome. Likewise, SUMO-ID also allowed us to identify novel interactors of SUMOylated SALL1, a less characterized SUMO substrate. Thus, SUMO-ID is a powerful tool that allows to study the consequences of SUMO-dependent interactions, and may further unravel the complexity of the ubiquitin code.

ABSTRACT The post-translational modification of proteins by ubiquitination is a highly regulated process that involves a dynamic, three-step enzymatic cascade, where more than 600 E3 ligases play a critical role in recognizing specific substrates for modification. Separating bona fide targets of E3s from E3-interacting proteins remains a major challenge in the field. In this study, we present BioE3, a novel approach for identifying substrates of ubiquitin-like (UbL) E3 ligases of interest. Using BirA-E3 ligase fusion proteins and bioUbLs, the method facilitates site-specific biotinylation of UbL-modified substrates of particular E3s for proteomic identification. We demonstrate that the BioE3 system can identify both known and novel targets of two RING-type ubiquitin E3 ligases: RNF4, known to be involved in DNA damage response and the regulation of PML nuclear bodies, and MIB1, implicated in endocytosis, autophagy, and centrosomal protein homeostasis. We further show the versatility of BioE3 by identifying targets of an organelle-specific E3 (MARCH5) and a relatively uncharacterized E3 (RNF214). Furthermore, we show that BioE3 works with HECT-type E3 ligases and identify novel targets of NEDD4 involved in vesicular trafficking. BioE3 is a powerful tool that enables identification of bona fide substrates of UbL E3 ligases and how they change with chemical perturbations. BioE3 may also be applicable for UbLs beyond Ub and SUMO, as well as other E3 ligase classes. The resulting knowledge can shed light on the regulation of cellular processes by the complex UbL network and provide information useful for strategies such as targeted protein degradation (TPD), advancing our understanding of fundamental biological mechanisms and their applications.

Drug-induced liver injury (DILI) is a significant cause of acute liver failure (ALF) and liver transplantation in the Western world. Acetaminophen (APAP) overdose is a main contributor of DILI, leading to hepatocyte cell death through necrosis. Here, we identified that neddylation, an essential post-translational modification involved in the mitochondria function, was upregulated in liver biopsies from patients with APAP-induced liver injury (AILI) and in mice treated with an APAP overdose. MLN4924, an inhibitor of the neuronal precursor cell-expressed developmentally downregulated protein 8 (NEDD8)-activating enzyme (NAE-1), ameliorated necrosis and boosted liver regeneration in AILI. To understand how neddylation interferes in AILI, whole-body biotinylated NEDD8 (bioNEDD8) and ubiquitin (bioUB) transgenic mice were investigated under APAP overdose with and without MLN4924. The cytidine diphosphate diacylglycerol (CDP-DAG) synthase TAM41, responsible for producing cardiolipin essential for mitochondrial activity, was found modulated under AILI and restored its levels by inhibiting neddylation. Understanding this ubiquitin-like crosstalk in AILI is essential for developing promising targeted inhibitors for DILI treatment.

Abstract Prostate cancer exhibits high prevalence and accounts for a high number of cancer-related deaths. The discovery and characterization of molecular determinants of aggressive prostate cancer represents an active area of research. The Immediate Early Response (IER) family of genes, which regulate Protein Phosphatase 2A (PP2A) activity, has emerged among the factors that influence cancer biology. Here, we show that the less studied member of this family, Immediate Early Response 5 like (IER5L), is upregulated in aggressive prostate cancer. Interestingly, the upregulation of IER5L expression exhibits a robust association with metastatic disease in prostate and is recapitulated in other cancer types. In line with this observation, IER5L silencing reduces foci formation, migration and invasion ability in a variety of human and murine prostate cancer cell lines. In vivo, using zebrafish and immunocompromised mouse models, we demonstrate that IER5L -silencing reduces prostate cancer tumor growth, dissemination, and metastasis. Mechanistically, we characterize the transcriptomic and proteomic landscapes of IER5L -silenced cells. This approach allowed us to identify DNA replication and monomeric G protein regulators as downstream programs of IER5L through a pathway that is consistent with the regulation of PP2A. In sum, we report the alteration of IER5L in prostate cancer and beyond and provide biological and molecular evidence of its contribution to tumor aggressiveness.

Abstract Atopic dermatitis (AD), a prevalent chronic inflammatory disease with multifactorial etiology, features epidermal barrier defects and immune overactivation. Synthetic glucocorticoids (GCs) are widely prescribed for treating AD due to their anti-inflammatory actions; however, mechanisms are incompletely understood. Defective local GC signaling due to decreased production of endogenous ligand and/or GC receptor (GR) levels was reported in prevalent inflammatory skin disorders; whether this is a consequence or contributing factor to AD pathology is unclear. To identify the chromatin-bound cell-type-specific GR protein interactome in keratinocytes, we used rapid immunoprecipitation of endogenous proteins and mass spectrometry identifying 145 interactors that increased upon dexamethasone treatment. GR-interacting proteins were enriched in p53/p63 signaling, including epidermal transcription factors with critical roles in AD pathology. Previous analyses indicating mirrored AD-like phenotypes between P63 overexpression and GR loss in epidermis, and our data show an intricate relationship between these transcription factors in human keratinocytes, identifying TP63 as a direct GR target. Dexamethasone treatment counteracted transcriptional up-regulation of inflammatory markers by IL4/IL13, known to mimic AD, causing opposite shifts in GR and P63 genomic binding. Indeed, IL4/IL13 decreased GR and increased P63 levels in cultured keratinocytes and human epidermal equivalents (HEE), consistent with GR down-regulation and increased P63 expression in AD lesions vs normal skin. Moreover, GR knockdown (GR KD ) resulted in constitutive increases in P63, phospho-P38 and S100A9 , IL6 , and IL33 . Also, GR KD culture supernatants showed increased autocrine production of TH2-/TH1-/TH17-TH22-associated factors including IL4, CXCL10, CXCL11, and CXCL8. GR KD HEEs showed AD-like features including hyperplasia and abnormal differentiation, resembling phenotypes observed with GR antagonist or IL4/IL13 treatment. The simultaneous GR/P63 knockdown partially reversed constitutive up-regulation of inflammatory genes in GR KD . In summary, our data support a causative role for GR loss in AD pathogenesis via functional interactions with P63 and autocrine signaling in epidermal keratinocytes.

Summary The B-cell receptor (BCR) is essential for B-cell development and a crucial clinical target in immuno-oncology. However, therapeutic success against the BCR and downstream signaling pathways is hampered by enhanced NF-κB activation as a resistance mechanism. Using a multiomic approach, we discover the c-REL proto-oncogenic subunit of the NF-κB family as a key transcription factor regulating BCR subunit levels in B-cell lymphoma. Subsequent ChIP- seq, cell biology experiments, and patient data analysis reveal that OTUD4 is a critical deubiquitinase for inhibiting proteasomal degradation of c-REL and for stabilizing a multi-loop positive feedback of NF-κB to the BCR pathway. Remarkably, OTUD4 downregulation destabilizes c-REL and BCR levels and inhibits cell growth of B cell lymphoma. Thus, we shed light on the malignant potential of c-REL abundance, identify a positive feedback from c-REL to upstream BCR and present OTUD4 as a vulnerability to synergistically target NF-κB and BCR pathways in B-cell lymphoid malignancies.

This study examined the effect of combining the sandblasting and anodising of titanium alloys used in implants on the cell response and protein adsorption patterns. The titanium samples were divided into four groups depending on the surface treatment: machining (MC), pink anodisation (PA), sandblasting (MC04) and a combination of the last two (MC04 + PA). Their physicochemical properties were analysed by SEM/EDX, Raman, contact angle measurements and profilometry.