Abstract Cancer cells are often addicted to serine synthesis to support growth. How serine synthesis is regulated in cancer is not well understood. We recently demonstrated protein arginine methyltransferase 1 (PRMT1) is upregulated in hepatocellular carcinoma (HCC) to methylate and activate phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH), thereby promoting serine synthesis. However, the mechanisms underlying PRMT1 upregulation and regulation of PRMT1-PHGDH axis remain unclear. Here, we show the E3 ubiquitin ligase F-box-only protein 7 (FBXO7) inhibits serine synthesis in HCC by binding PRMT1, inducing lysine 37 ubiquitination, and promoting proteosomal degradation of PRMT1. FBXO7-mediated PRMT1 downregulation cripples PHGDH arginine methylation and activation, resulting in impaired serine synthesis, accumulation of reactive oxygen species (ROS), and inhibition of HCC cell growth. Notably, FBXO7 is significantly downregulated in human HCC tissues, and inversely associated with PRMT1 protein and PHGDH methylation level. Overall, our study provides mechanistic insights into the regulation of cancer serine synthesis by FBXO7-PRMT1-PHGDH axis, and will facilitate the development of serine-targeting strategies for cancer therapy.

Low-grade glioma (LGG) is heterogeneous at biological and transcriptomic levels, and it is still controversial for the definition and typing of LGG. Therefore, there is an urgent need for specific and practical molecular signatures for accurate diagnosis, individualized therapy, and prognostic evaluation of LGG. Cell death is essential for maintaining homeostasis, developing and preventing hyperproliferative malignancies. Based on diverse programmed cell death (PCD) related genes and prognostic characteristics of LGG, this study constructed a model to explore the mechanism and treatment strategies for LGG cell metastasis and invasion. We screened 1161 genes associated with PCD and divided 512 LGG samples into C1 and C2 subtypes by consistent cluster analysis. We analyzed the two subtypes' differentially expressed genes (DEGs) and performed functional enrichment analysis. Using R packages such as ESTIMATE, CIBERSOTR, and MCPcounter, we assessed immune cell scores for both subtypes. Compared with C1, the C2 subtype has a poor prognosis and a higher immune score, and patients in the C2 subtype are more strongly associated with tumor progression. LASSO and COX regression analysis screened four characteristic genes (CLU, FHL3, GIMAP2, and HVCN1). Using data sets from different platforms to validate the four-gene feature, we found that the expression and prognostic correlation of the four-gene feature had a high degree of stability, showing stable predictive effects. Besides, we found downregulation of CLU, FHL3, and GIMAP2 significantly impairs the growth, migration, and invasive potential of LGG cells. Take together, the four-gene feature constructed based on PCD-related genes provides valuable information for further study of the pathogenesis and clinical treatment of LGG.