近日，我校英国上市365赵惠杰教授和周军教授团队在国际知名期刊Journal of Genetics and Genomics上在线发表了题为“USP21 deubiquitinates DPYSL2 and enhances its centrosomal abundance to promote cilium formation”的研究论文，揭示了去泛素化酶USP21通过控制中心体附近微管结合蛋白DPYSL2的丰度调控纤毛发生的新机制。

纤毛是突出于细胞表面、基于微管的细胞器，其核心结构包括基体和轴丝。基体是由中心体的母中心粒衍生而来，是纤毛轴丝形成的基础；母中心粒与细胞质膜锚定后，其自身微管向上延伸，形成纤毛轴丝。作为细胞重要的感知和运动细胞器，纤毛广泛参与胚胎发育调控和组织稳态维持。因此，纤毛缺陷会造成多组织或器官病变，导致一大类具有显著表征的人类遗传疾病，统称为纤毛病。然而，目前关于纤毛发生的调控机制仍然不完全清楚。

在这项研究中，研究人员发现去泛素化酶USP21对于纤毛发生至关重要。借助Usp21基因敲除小鼠，发现该蛋白的缺失会导致肾脏、肝脏、气管等多个器官出现纤毛缺陷。进一步研究发现，USP21可以和微管结合蛋白DPYSL2互作，并且两者均定位于中心体和纤毛基体。在分子机制上，USP21通过调控DPYSL2中48位赖氨酸连接的泛素化，控制DPYSL2在中心体的丰度。一旦缺失USP21，DPYSL2的中心体丰度显著降低，最终影响纤毛形成。这一研究揭示了USP21-DPYSL2在纤毛形成中的关键作用，拓展了对纤毛发生分子机制的认知，为纤毛病的诊断与治疗提供了新视角和新靶点。

我院宋婷讲师，刘春丽硕士研究生，山东第一医科大学周鹏博士和张凤国博士为论文共同第一作者，赵惠杰教授和周军教授为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金和山东省泰山学者基金等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jgg.2025.06.006