【摘要】：為了應(yīng)對(duì)DNA損傷威脅,真核生物進(jìn)化出了一系列的DNA損傷應(yīng)答反應(yīng)機(jī)制(DNA damage response, DDR).DDR是一個(gè)由許多不同的信號(hào)通路所組成的復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò),負(fù)責(zé)在整個(gè)細(xì)胞周期內(nèi)應(yīng)對(duì)各種內(nèi)源性和外源性的損傷威脅,這些信號(hào)通路包括：DNA修復(fù)、細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和細(xì)胞凋亡等。 DNA雙鏈斷裂是細(xì)胞內(nèi)所有損傷類型中最為嚴(yán)重的損傷之一,為了應(yīng)對(duì)這種威脅性的損傷類型,機(jī)體演化出了兩種主要修復(fù)機(jī)制：非同源末端連接(non-homologous end-joining, NHEJ)和同源重組修復(fù)(homologous recombination, HR).HR修復(fù)方式在維持基因組的穩(wěn)定性方面發(fā)揮了關(guān)鍵的作用,這一修復(fù)通路中的任一關(guān)鍵蛋白發(fā)生突變都會(huì)導(dǎo)致腫瘤以及其他嚴(yán)重疾病的發(fā)生。布魯姆綜合癥是一類臨床表現(xiàn)為發(fā)育缺陷、免疫缺陷、基因組高度不穩(wěn)定以及高癌癥誘發(fā)率的疾病,其誘因是RecQ家族成員之一的BLM基因發(fā)生了突變。BLM(Bloom's syndrome protein),即布魯姆綜合癥蛋白,它可以與HR信號(hào)通路精密協(xié)作,在修復(fù)過(guò)程中促進(jìn)DNA的精準(zhǔn)合成,高效地完成雙鏈斷裂的修復(fù)。然而,BLM與HR在機(jī)體內(nèi)究竟是怎樣精準(zhǔn)協(xié)作的分子機(jī)制尚不清楚。在本論文的第一個(gè)課題中,我們定義了一個(gè)新的蛋白SPIDR (scaffolding protein involved in DNA repair, SPIDR),并證明了它具有連接BLM和HR修復(fù)信號(hào)通路的橋梁功能。SIPDR可以分別與BLM和RAD51相互作用,以形成一個(gè)在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮重要功能的BLM/RAD51復(fù)合體。用RNA干擾的方法降低內(nèi)源性的SPIDR的表達(dá)之后,BLM和RAD51不能有效定位到DNA損傷位點(diǎn),并使姐妹染色單體交換(sister-chromatid exchanges, SCE)的水平明顯升高,而SCE水平過(guò)高是布魯姆綜合癥的表型之一。此外,降低內(nèi)源性的SPIDR的表達(dá),也會(huì)導(dǎo)致基因組的不穩(wěn)定、同時(shí)增加了細(xì)胞對(duì)損傷誘導(dǎo)劑的敏感性。所以我們猜想,SPIDR作為一個(gè)腳架蛋白,通過(guò)調(diào)節(jié)BLM與RAD51的協(xié)作關(guān)系,一方面促進(jìn)了HR修復(fù)的發(fā)生,另一方面也阻止或降低了不必要的甚至是具有毒性的代謝產(chǎn)物的生成。 ATR (ataxia telangiectasia-mutated and Rad3-related kinase)激酶是PIKK家族的成員之一,在DDR的細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)信號(hào)通路中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。當(dāng)DNA損傷發(fā)生之后,ATR-ATRIP(ATR-interacting protein)復(fù)合物會(huì)被單鏈DNA結(jié)合蛋白——-RPA (replication protein A)復(fù)合物招募到損傷位點(diǎn),這對(duì)于ATR的激活是至關(guān)重要的。PSO4復(fù)合物是由PSO4/PRP19/SNEV、CDC5L、PLRG1和SPF27所組成的異源四聚體復(fù)合物,之前的研究報(bào)道了其在mRNA前體的剪切方面的重要作用。最近的報(bào)道指出,PSO4復(fù)合物可能在DDR中也扮演了重要的角色,但其具體的分子機(jī)制尚不明確。在本論文的第二個(gè)課題中,我們發(fā)現(xiàn)BCAS2通過(guò)與RPA相互作用的方式使PSO4復(fù)合物被招募到了損傷位點(diǎn)。降低內(nèi)源性的BCAS2或者PSO4的表達(dá)水平,都會(huì)影響ATRIP在損傷位點(diǎn)的聚集、CHK1的激活和RPA2的磷酸化水平。之后,我們進(jìn)一步證明,無(wú)論是BCAS2與RPA1結(jié)合作用的缺陷,還是PSO4作為泛素E3連接酶活性的失去,都會(huì)使ATRIP在損傷位點(diǎn)的聚集、CHK1的激活狀況和RPA2的磷酸化水平受到明顯影響。所以我們的課題證明了,在面對(duì)DNA損傷壓力的情況下,PSO4復(fù)合物通過(guò)與RPA結(jié)合,繼而介導(dǎo)了由ATR調(diào)控的細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)信號(hào)通路,最終參與到了DNA損傷應(yīng)答反應(yīng)之中。
【圖文】：

其他研究表明DNA2也能夠和EX01平行地參與（Zhu，Chung et al. 2008)。同時(shí)長(zhǎng)的末端切割離不開(kāi)解旋酶SGSitou and Symington 2008)。圖1.2.4表示長(zhǎng)的末端切除示意圖。Resection initiation

的研究則表明，，NBS1能夠通過(guò)C端的20個(gè)氨基酸和ATM直接相互作用從而促進(jìn)ATM的激活(Falck，Coates et al. 2005)。圖1.3.2為ATM被MRN復(fù)合物激活的示意圖。Double-Strand break
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R363

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本文編號(hào)：2568357