陳學(xué)峰課題組在DNA修復(fù)的表觀遺傳調(diào)控機制方面取得新進展
近日, 國際權(quán)威期刊Nucleic Acids Research (IF=11.56) 在線發(fā)表了我院遺傳學(xué)系、細胞穩(wěn)態(tài)湖北省重點實驗室陳學(xué)峰教授課題組的研究論文，題目為“Bre1-dependent H2B ubiquitination promotes homologous recombination by stimulating histone eviction at DNA breaks”。本研究以釀酒酵母為材料，闡明了E3泛素連接酶Bre1所介導(dǎo)的H2B泛素化在染色體斷裂修復(fù)中的作用及機制。
DNA雙鏈斷裂（DNA double-strand breaks，DSBs）是不同類型DNA損傷中危害最為嚴重的類型之一。若不能及時修復(fù)或發(fā)生錯誤修復(fù)，則可能導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定，甚至引起細胞發(fā)生癌變或死亡。在真核生物中，細胞通過兩種主要方式修復(fù)DSBs，即：同源重組修復(fù)（Homologous recombination）和非同源末端連接（Non-homologous end joining）。DNA損傷會引發(fā)染色質(zhì)上損傷部位產(chǎn)生多種類型的表觀遺傳修飾，而損傷修復(fù)又受到染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與狀態(tài)的影響；這些修飾如何調(diào)控DNA修復(fù)過程仍不完全清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)了Bre1介導(dǎo)的H2B泛素化發(fā)揮兩個重要的功能。一方面，通過刺激下游H3K79的甲基化從而促進Rad9蛋白的招募。因為Rad9對DNA斷裂末端切除有負調(diào)控作用，所以Bre1具有防止末端過度切除的作用。另一方面，發(fā)現(xiàn)了Bre1介導(dǎo)的H2B泛素化能夠促進組蛋白從斷裂末端產(chǎn)生的單鏈DNA上解離，并且發(fā)現(xiàn)該過程并不依賴于染色質(zhì)重塑復(fù)合物。組蛋白從單鏈DNA上的解離有利于后續(xù)DNA重組蛋白Rad51結(jié)合到單鏈DNA上，從而促進了同源重組修復(fù)。該研究首次為組蛋白八聚體能夠與單鏈DNA結(jié)合提供了體內(nèi)實驗證據(jù)，也揭示了組蛋白的動力學(xué)變化會影響DNA重組蛋白的裝載，進而影響修復(fù)過程。
我院博士研究生鄭斯豪承擔(dān)了主要研究工作，是論文第一作者，中國科學(xué)院生物物理研究所李國紅研究員課題組參與了該項研究，陳學(xué)峰教授為論文通訊作者。該項研究受到國家重大基礎(chǔ)研究計劃（973）和國家自然科學(xué)基金委面上項目的資助。
圖注：Bre1介導(dǎo)的H2B泛素化調(diào)控同源重組的分子機制
版權(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com