Radiotherapy (RT) is a conventional cancer therapeutic modality. However, cancer cells tend to develop radioresistance after a period of treatment. Diagnostic markers and therapeutic targets for radiosensitivity are severely lacking. Our recently published studies demonstrated that the cell division cycle (CDC6) is a critical molecule contributing to radioresistance, and maybe a potential therapeutic target to overcome radioresistance. In the present study, we for the first time reported that Norcantharidin (NCTD), a demethylated form of cantharidin, re-sensitized radioresistant cancer cells to overcome radioresistance, and synergistically promoted irradiation (IR)-induced cell killing and apoptosis by inducing CDC6 protein degradation. Mechanistically, NCTD induced CDC6 protein degradation through the ubiquitin-proteasome pathways. By using small interfering RNA (siRNA) interference or small compound inhibitors, we further determined that NCTD induced CDC6 protein degradation through a neddylation-dependent pathway, but not through Huwe1, Cyclin F, and APC/C-mediated ubiquitin-proteasome pathways. We screened the six most relevant Cullin subunits (CUL1, 2, 3, 4A, 4B, and 5) using siRNAs. The knockdown of Cullin1 but not the other five cullins remarkably elevated CDC6 protein levels. NCTD promoted the binding of Cullin1 to CDC6, thereby promoting CDC6 protein degradation through a Cullin1 neddylation-mediated ubiquitin-proteasome pathway. NCTD can be used in combination with radiotherapy to achieve better anticancer efficacy, or work as a radiosensitizer to overcome cancer radioresistance.

中文翻译：

---

去甲斑蝥素通过 Cullin1 neddylation 介导的 CDC6 蛋白降解促进癌症放射增敏

放射疗法（RT）是一种传统的癌症治疗方式。然而，癌细胞在经过一段时间的治疗后往往会产生抗辐射性。放射敏感性的诊断标志物和治疗靶点严重缺乏。我们最近发表的研究表明，细胞分裂周期 (CDC6) 是导致放射抗性的关键分子，可能是克服放射抗性的潜在治疗靶点。在本研究中，我们首次报道了去甲基化的斑蝥素去甲基化形式去甲斑蝥素 (NCTD) 使抗辐射癌细胞重新致敏以克服辐射抗性，并通过诱导 CDC6 蛋白协同促进辐射 (IR) 诱导的细胞杀伤和凋亡。降解。从机制上讲，NCTD 通过泛素-蛋白酶体途径诱导 CDC6 蛋白降解。通过使用小干扰 RNA (siRNA) 干扰或小化合物抑制剂，我们进一步确定 NCTD 通过 neddylation 依赖性途径诱导 CDC6 蛋白降解，而不是通过 Huwe1、Cyclin F 和 APC/C 介导的泛素-蛋白酶体途径。我们使用 siRNA 筛选了六个最相关的 Cullin 亚基（CUL1、2、3、4A、4B 和 5）。击倒 Cullin1 而不是其他五个 cullins 显着提高了 CDC6 蛋白水平。NCTD促进Cullin1与CDC6的结合，从而通过Cullin1 neddylation介导的泛素-蛋白酶体途径促进CDC6蛋白降解。NCTD可与放疗联合使用以达到更好的抗癌效果，或作为放射增敏剂来克服癌症的放射抗性。我们进一步确定 NCTD 通过 neddylation 依赖性途径诱导 CDC6 蛋白降解，而不是通过 Huwe1、Cyclin F 和 APC/C 介导的泛素-蛋白酶体途径。我们使用 siRNA 筛选了六个最相关的 Cullin 亚基（CUL1、2、3、4A、4B 和 5）。击倒 Cullin1 而不是其他五个 cullins 显着提高了 CDC6 蛋白水平。NCTD促进Cullin1与CDC6的结合，从而通过Cullin1 neddylation介导的泛素-蛋白酶体途径促进CDC6蛋白降解。NCTD可与放疗联合使用以达到更好的抗癌效果，或作为放射增敏剂来克服癌症的放射抗性。我们进一步确定 NCTD 通过 neddylation 依赖性途径诱导 CDC6 蛋白降解，而不是通过 Huwe1、Cyclin F 和 APC/C 介导的泛素-蛋白酶体途径。我们使用 siRNA 筛选了六个最相关的 Cullin 亚基（CUL1、2、3、4A、4B 和 5）。击倒 Cullin1 而不是其他五个 cullins 显着提高了 CDC6 蛋白水平。NCTD促进Cullin1与CDC6的结合，从而通过Cullin1 neddylation介导的泛素-蛋白酶体途径促进CDC6蛋白降解。NCTD可与放疗联合使用以达到更好的抗癌效果，或作为放射增敏剂来克服癌症的放射抗性。我们使用 siRNA 筛选了六个最相关的 Cullin 亚基（CUL1、2、3、4A、4B 和 5）。击倒 Cullin1 而不是其他五个 cullins 显着提高了 CDC6 蛋白水平。NCTD促进Cullin1与CDC6的结合，从而通过Cullin1 neddylation介导的泛素-蛋白酶体途径促进CDC6蛋白降解。NCTD可与放疗联合使用以达到更好的抗癌效果，或作为放射增敏剂来克服癌症的放射抗性。我们使用 siRNA 筛选了六个最相关的 Cullin 亚基（CUL1、2、3、4A、4B 和 5）。击倒 Cullin1 而不是其他五个 cullins 显着提高了 CDC6 蛋白水平。NCTD促进Cullin1与CDC6的结合，从而通过Cullin1 neddylation介导的泛素-蛋白酶体途径促进CDC6蛋白降解。NCTD可与放疗联合使用以达到更好的抗癌效果，或作为放射增敏剂来克服癌症的放射抗性。