Eibach, Y. and Kreher, S. and Poetsch, M.S. and Kho, A.L. and Gaertner, U. and Clemen, C.S. and Schröder, R. and Guo, K. and Milting, H. and Meder, B. and Potente, M. and Richter, M. and Schneider, A. and Meiners, S. and Gautel, M. and Braun, T. (2025) The deubiquitinase USP5 prevents accumulation of protein aggregates in cardiomyocytes. Science Advances, 11 (4), eado3852. American Association for the Advancement of Science (AAAS). doi: 10.1126/sciadv.ado3852. ISSN 2375-2548.
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Official URL: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado3852
Abstract
Protein homeostasis is crucial for maintaining cardiomyocyte (CM) function. Disruption of proteostasis results in accumulation of protein aggregates causing cardiac pathologies such as hypertrophy, dilated cardiomyopathy (DCM), and heart failure. Here, we identify ubiquitin-specific peptidase 5 (USP5) as a critical determinant of protein quality control (PQC) in CM. CM-specific loss of mUsp5 leads to the accumulation of polyubiquitin chains and protein aggregates, cardiac remodeling, and eventually DCM. USP5 interacts with key components of the proteostasis machinery, including PSMD14, and the absence of USP5 increases activity of the ubiquitin-proteasome system and autophagic flux in CMs. Cardiac-specific hUSP5 overexpression reduces pathological remodeling in pressure-overloaded mouse hearts and attenuates protein aggregate formation in titinopathy and desminopathy models. Since CMs from humans with end-stage DCM show lower USP5 levels and display accumulation of ubiquitinated protein aggregates, we hypothesize that therapeutically increased USP5 activity may reduce protein aggregates during DCM. Our findings demonstrate that USP5 is essential for ubiquitin turnover and proteostasis in mature CMs.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/215425/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | The deubiquitinase USP5 prevents accumulation of protein aggregates in cardiomyocytes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 22 January 2025 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Science Advances | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1126/sciadv.ado3852 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | eado3852 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | American Association for the Advancement of Science (AAAS) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 2375-2548 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Cardiomyocyte function; protein homeostasis; dilated cardiomyopathy; heart failure; ubiquitin-specific peptidase 5; cardiac remodeling | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - CardioBrain | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine Institute of Aerospace Medicine > Leitungsbereich ME Institute of Aerospace Medicine > Muscle and Bone Metabolism | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Schrage, Larissa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 30 Jul 2025 14:40 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 31 Jul 2025 12:37 |
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