为了在各种应激条件下生存，真核细胞发展出了多种应激响应机制来保护自身免受损伤[1]。热休克因子（HSFs）是一类转录调节因子，最初在细胞对热休克应激的反应中被发现[2],[3],[4]。热休克因子1（HSF1）是HSFs中表达最广泛且研究最深入的成员，通常通过与热休克蛋白70（HSP70）结合而保持不活跃状态[2],[5]。在热休克条件下，HSF1从HSP70中释放出来，与热休克元件（HSE）结合，这些元件作为增强子激活一系列分子伴侣基因的转录[6],[7]。有趣的是，除了调节热休克反应外，HSF1还被发现能响应由蛋白酶体抑制引起的蛋白质毒性应激[8]。最新研究表明，在蛋白质毒性应激下，HSF1会发生相分离，形成核凝聚体，这一过程调控细胞命运并与细胞死亡密切相关[9]。然而，蛋白质毒性条件下HSF1凝聚体的调控机制及其翻译后修饰的作用尚未得到充分研究。鉴于HSF1凝聚体在细胞存活中的重要性，进一步研究其调控机制将有助于理解细胞命运与HSF1相分离特性之间的联系。
蛋白质泛素化是一种普遍存在的翻译后修饰方式，在许多细胞过程中发挥重要作用，如蛋白质降解、生物凝聚体的形成和信号转导[10]。泛素分子与底物蛋白的结合受到E3泛素连接酶和去泛素化酶（DUBs）的协同调控[11],[12]。研究表明，泛素化可以通过促进或抑制作用来调控液-液相分离。例如，泛素适配蛋白UBQLN2的相分离受到泛素化的干扰；而包含自噬受体p62的生物凝聚体的形成则通过连接在赖氨酸63或甲硫氨酸1上的泛素链得到增强[13],[14]。然而，泛素化在HSF1凝聚体形成中的确切作用仍不明确。蛋白酶体是处理泛素化蛋白底物的核心枢纽，其抑制会导致包括HSF1在内的多种泛素化蛋白的积累[15],[16],[17]。因此，这些证据和最新进展激发了我们探究蛋白质毒性应激条件下泛素化对HSF1相分离调控作用的兴趣。
在本研究中，我们确认了蛋白质毒性应激条件下HSF1凝聚体的动态特征。除了研究已知E3泛素连接酶对HSF1相分离的影响外，我们还筛选了潜在的DUBs对HSF1凝聚体的调控作用。通过质谱鉴定HSF1上的泛素化位点并进行定点突变，我们研究了每个赖氨酸残基上泛素化的影响。观察结果表明，在蛋白质毒性应激条件下，泛素化显著促进了HSF1的相分离能力，这一过程由E3泛素连接酶STUB1以及DUBs（包括Ubiquitin Specific Protease 13（USP13）和Ataxin-3（ATXN3）协同调控。
