科学家解析DNA修复机制

近期来自浙江大学生命科学研究院、韩国成均馆大学、香港大学和美国M.D.安德森癌症中心的研究人员联合发表了题为“RAD18-BRCTx interaction is required for efficient repair of UV-induced DNA damage”的研究论文，揭示了RAD18蛋白通过与BRCTx互作参与DNA损伤的复制后修复的作用机制。这一成果发表在《DNA修复》（DNA Repair）杂志上。浙江大学生命科学研究院的黄俊教授和美国M.D.安德森癌症中心陈俊杰教授为这篇文章的共同通讯作者。浙江大学生命科学研究院的刘婷博士和研究生陈红霞分别是这篇文章的第一和第二作者。泛素E3连接酶RAD18在真核生物中十分保守，长期以来，RAD18在DNA损伤的复制后修复以及同源重组过程中的重要作用备受研究者关注。如果受到损伤的DNA在真核细胞进入DNA合成的S 期之前还未得到修复，细胞将会启动DNA损伤耐受机制（DTT,DNA damage tolerance）以顺利完成DNA复制。PCNA泛素化是DTT过程中的关键步骤，被单泛素化后的PCNA进而招募一系列非特异性DNA合成酶到DNA损伤位点，从而完成在DNA损伤存在条件下的DNA合成。过去的研究证实对PCNA的泛素化主要是通过RAD18-RAD6这一E3-E2复合物完成。除了复制后修复，很多研究还表明RAD18可能在同源重组修复过程中也行使重要作用。在DNA双链损伤后，RNF8/UBC13泛素化H2A/H2AX，RAD18通过与H2A/H2AX的泛素化链相结合被招募到损伤位点，进而通过招募RAD51C参与DNA修复。这一过程不止在DNA同源重组修复中起重要作用，还作为DNA修复以及DNA检验点启动之间的平衡调节过程而在DNA损伤修复中行使重要功能。在这篇文章中，黄俊课题组发现蛋白BRCTx通过其N端BRCT结构域与RAD18相互作用，而且它们的相互作用依赖于RAD18Ser442和Ser444位点的磷酸化。实验表明BRCTx不影响细胞受UV损伤后RAD18对PCNA的单泛素化，也不影响RAD18参与DNA同源重组修复的功能，然而，BRCTx与RAD18的相互作用对于细胞在UV照射后的存活起着重要作用。这一研究结果表明，RAD18除了通过介导PCNA的泛素化参与复制后修复机制外，细胞内还存在着一条通过RAD18-BRCTx相互作用而进行的复制后修复机制。（来源：生物通嫱）