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USP11为去泛素酶中泛素特异性蛋白酶家族（Ubiquitin-Specific Proteases,USP）成员,属于半胱氨酸蛋白酶,在人体各组织中分布广泛。人类USP11蛋白有两个异构体,一个全长963 Aa,另一个920 Aa的异构体更为常见。USP11在其N端有一个DUSP（domain present in USPs）结构域和一个UBL（ubiquitin-like）结构域,合称为DU结构域;在催化结构域中还有另外一个UBL结构域。C275（Cys,半胱氨酸）和C283为两个关键的酶活性位点,将两者突变为S（Ser,丝氨酸）后USP11将失去其去泛素化酶活性。目前已发现多种USP11底物,如HPV-16E7、PML、E2F1、XIAP、p21等,USP11通过其去泛素化酶活性移除与它们结合的泛素链,从而稳定它们的蛋白质水平。USP11在许多疾病,包括多种肿瘤的发生发展中具有重要作用。NONO蛋白为一种多功能蛋白,多位于哺乳动物细胞核内,它参与了多种细胞生理活动,包括但不限于:激活内在免疫反应、RNA核滞留、RNA剪切、转录调节、DNA解螺旋、DNA修复、细胞增殖调控、生理节律维持、形成细胞核亚结构paraspeckle等。NONO蛋白在多种肿瘤中表达异常,如肾细胞癌,肺癌,乳腺癌,白血病,前列腺癌,结直肠癌等,它通过多种复杂的调节机制在肿瘤细胞的增殖、转移、侵袭等生物学活动中发挥重要作用。在黑色素瘤中,NONO蛋白往往存在高表达,并加快黑色素瘤进程。在体外试验中,将NONO基因敲低后,细胞增殖速度减慢,细胞凋亡增加,同时Connexin-43表达上升,细胞间通讯得以增强。另外,在黑色素瘤细胞暴露于UV后的DNA损伤修复中,NONO与PSF形成复合体参与其中,敲除NONO基因将会影响这一进程。有研究发现黑色素抑制蛋白MIA可在转录水平上调控NONO蛋白水平,但在黑色素瘤细胞中NONO的m RNA和蛋白水平并不相关,提示在NONO还具有转录水平之外的调控机制。为进一步探索USP11的功能,我们联合串联亲和纯化和质谱技术,从USP11免疫沉淀物中获得多种潜在的可能与USP11相互作用的蛋白,其中包括NONO。通过文献挖掘,USP11和NONO在黑色素瘤中都具有促增殖功能,为明确两者之间的相互作用以及在促进黑色素瘤细胞增殖中的关系,我们首先利用免疫共沉淀（Co-Immunoprecipitation,Co-IP）,GST-Pulldown,免疫荧光等实验方法确认了USP11与NONO在黑色素瘤细胞核内存在直接相互作用,并利用USP11不同区段的截短蛋白对USP11参与USP11-NONO结合的大概区段进行了初步探索。由于NONO的m RNA和蛋白质水平并不存在相关性,提示NONO还受到转录水平之外的调控,而且有研究指出NONO可通过泛素-蛋白酶体途径降解,我们接着考察了黑色素瘤细胞中USP11对NONO蛋白水平的影响,结果表明过表达USP11可升高NONO蛋白水平,且具有剂量依赖性,而敲低USP11则引起NONO蛋白水平的下降。Q-PCR实验结果显示USP11并不影响NONO m RNA水平,说明USP11对NONO的调控并不发生在转录水平;蛋白酶体抑制剂MG132可废除USP11对NONO蛋白水平的影响,表明USP11对NONO的调控是通过泛素-蛋白酶体途径;泛素化实验也证实了USP11可移除NONO蛋白上的多聚泛素链;最后我们对NONO的泛素化类型进行了考察,结果表明USP11主要参与NONO的K48类型的去泛素化。为了明确USP11是否通过NONO影响黑色素瘤细胞的增殖,我们在USP11敲低的黑色素瘤细胞系中,重新导入NONO蛋白,细胞水平以及裸鼠移植瘤模型中的结果均显示USP11敲低抑制黑色素瘤细胞的增殖,而重新导入NONO细胞能逆转抑增殖的作用,表明USP11对黑色素瘤细胞增殖活性的影响部分依赖于NONO蛋白;在临床样本中,与正常皮肤组织相比,黑色素瘤组织中的USP11和NONO两者的蛋白水平均有明显上调,而且黑色素瘤组织中的USP11蛋白水平和NONO蛋白水平呈现明显的正相关;最后我们利用生物信息学方法进行了生存曲线分析,结果表明USP11蛋白水平升高与预后不良相关。综上所述,本课题发现NONO蛋白为USP11的一种新的重要底物分子。在黑色素瘤中,USP11通过移除NONO蛋白上的多聚泛素链,逆转NONO的泛素化降解,稳定NONO蛋白水平,从而促进黑色素瘤细胞增殖功能。在临床上发现与正常皮肤组织相比,USP11和NONO两者的蛋白水平在黑色素瘤组织中明显升高,且两者成正相关。本课题研究结果丰富了黑色素瘤发生发展的机制,为黑色素瘤的诊断以及新的靶向药物研发提供了新的思路。