Nucleophosmin (NPM1) mutations are the most frequent genetic alteration in acute myeloid leukemia (AML) and aberrant cytoplasm-dislocated NPM1 mutant is a distinct biological characterization of this disease. Our group previously reported that NPM1 mutant elevated autophagy activity and autophagy activation contributed to leukemic cell survival. However, the molecular mechanisms by which cytoplasmic NPM1 mutant involving in the autophagy pathway has not been fully elucidated. Here, we showed that Unc-51-like kinase 1 (ULK1) as a core autophagy protein was highly expressed in NPM1-mA positive OCI-AML3 cells and primary NPM1-mutated AML blasts. Meanwhile, we found that NPM1-mA could interact with ULK1 protein and positively regulated ULK1 protein levels. Mechanically, NPM1-mA promoted TRAF6-dependent K63 ubiquitination and further maintained ULK1 stability and kinase activity via miR-146a. In addition, ULK1 high expression-mediated autophagy activation and facilitated to leukemic cell proliferation. Finally, we demonstrated that restoring ULK1 expression, ULK1 inhibitor SBI-0206965 treatment and using shULK1 partially rescued the effect of NPM1-mA on autophagy and cell survival. In conclusion, our findings suggest that NPM1 mutant interacts with ULK1, and thus, maintains its protein stability, which is required for NPM1 mutant-mediated autophagic cell survival. These data extend our understanding of the functions of NPM1 mutant in the regulation of autophagy activation in NPM1-mutated AML.

中文翻译：

---

NPM1突变体通过TRAF6依赖性泛素化维持ULK1蛋白稳定性，促进白血病自噬细胞存活

核磷蛋白 (NPM1) 突变是急性髓性白血病 (AML) 中最常见的基因改变，异常的细胞质错位 NPM1 突变体是这种疾病的独特生物学特征。我们小组之前报道过 NPM1 突变体提高了自噬活性，自噬激活有助于白血病细胞的存活。然而，细胞质 NPM1 突变体参与自噬途径的分子机制尚未完全阐明。在这里，我们发现 Unc-51 样激酶 1（ULK1）作为核心自噬蛋白在 NPM1-mA 阳性 OCI-AML3 细胞和原代 NPM1 突变的 AML 母细胞中高度表达。同时，我们发现 NPM1-mA 可以与 ULK1 蛋白相互作用并正向调节 ULK1 蛋白水平。机械地，NPM1-mA 促进 TRAF6 依赖性 K63 泛素化，并通过 miR-146a 进一步维持 ULK1 稳定性和激酶活性。此外，ULK1 高表达介导自噬激活并促进白血病细胞增殖。最后，我们证明恢复 ULK1 表达、ULK1 抑制剂 SBI-0206965 处理和使用 shULK1 部分挽救了 NPM1-mA 对自噬和细胞存活的影响。总之，我们的研究结果表明 NPM1 突变体与 ULK1 相互作用，因此保持其蛋白质稳定性，这是 NPM1 突变体介导的自噬细胞存活所必需的。这些数据扩展了我们对 NPM1 突变体在 NPM1 突变的 AML 中调节自噬激活的功能的理解。ULK1 高表达介导的自噬激活并促进白血病细胞增殖。最后，我们证明恢复 ULK1 表达、ULK1 抑制剂 SBI-0206965 处理和使用 shULK1 部分挽救了 NPM1-mA 对自噬和细胞存活的影响。总之，我们的研究结果表明 NPM1 突变体与 ULK1 相互作用，因此保持其蛋白质稳定性，这是 NPM1 突变体介导的自噬细胞存活所必需的。这些数据扩展了我们对 NPM1 突变体在 NPM1 突变的 AML 中调节自噬激活的功能的理解。ULK1 高表达介导的自噬激活并促进白血病细胞增殖。最后，我们证明恢复 ULK1 表达、ULK1 抑制剂 SBI-0206965 处理和使用 shULK1 部分挽救了 NPM1-mA 对自噬和细胞存活的影响。总之，我们的研究结果表明 NPM1 突变体与 ULK1 相互作用，因此保持其蛋白质稳定性，这是 NPM1 突变体介导的自噬细胞存活所必需的。这些数据扩展了我们对 NPM1 突变体在 NPM1 突变的 AML 中调节自噬激活的功能的理解。我们的研究结果表明，NPM1 突变体与 ULK1 相互作用，从而保持其蛋白质稳定性，这是 NPM1 突变体介导的自噬细胞存活所必需的。这些数据扩展了我们对 NPM1 突变体在 NPM1 突变的 AML 中调节自噬激活的功能的理解。我们的研究结果表明，NPM1 突变体与 ULK1 相互作用，从而保持其蛋白质稳定性，这是 NPM1 突变体介导的自噬细胞存活所必需的。这些数据扩展了我们对 NPM1 突变体在 NPM1 突变的 AML 中调节自噬激活的功能的理解。