Mutations in GBA1 encoding the lysosomal enzyme β-glucocerebrosidase (GCase) are among the most prevalent genetic susceptibility factors for Parkinson’s disease (PD), with 10–30% of carriers developing the disease. To identify genetic modifiers contributing to the incomplete penetrance, we examined the effect of 1634 human transcription factors (TFs) on GCase activity in lysates of an engineered human glioblastoma line homozygous for the pathogenic GBA1 L444P variant. Using an arrayed CRISPR activation library, we uncovered 11 TFs as regulators of GCase activity. Among these, activation of MITF and TFEC increased lysosomal GCase activity in live cells, while activation of ONECUT2 and USF2 decreased it. While MITF, TFEC, and USF2 affected GBA1 transcription, ONECUT2 might control GCase trafficking. The effects of MITF, TFEC, and USF2 on lysosomal GCase activity were reproducible in iPSC-derived neurons from PD patients. Our study provides a systematic approach to identifying modulators of GCase activity and deepens our understanding of the mechanisms regulating GCase.

编码溶酶体酶 β-葡萄糖脑苷脂酶 （GCase） 的 GBA1 突变是帕金森病 （PD） 最普遍的遗传易感因素之一，10-30% 的携带者会患上这种疾病。为了确定导致不完全外显的遗传修饰因素，我们检查了 1634 种人类转录因子 （TFs） 对致病性 GBA1 L444P 变体的工程人胶质母细胞瘤系纯合子裂解物中 GCase 活性的影响。使用阵列 CRISPR 激活文库，我们发现了 11 个 TFs 作为 GCase 活性的调节因子。其中，MITF 和 TFEC 的激活增加了活细胞中的溶酶体 GCase 活性，而 ONECUT2 和 USF2 的激活降低了溶酶体 GCase 活性。虽然 MITF、TFEC 和 USF2 影响了 GBA1 转录，但 ONECUT2 可能控制了 GCase 的运输。MITF 、 TFEC 和 USF2 对溶酶体 GCase 活性的影响在 PD 患者的 iPSC 来源神经元中是可重复的。我们的研究提供了一种系统的方法来识别 GCase 活性的调节剂，并加深了我们对调节 GCase 机制的理解。