翁杰敏课题组发现ABH2在维持rDNA基因完整性以及rDNA转录调控过程中起重要作用
翁杰敏课题组发现ABH2在维持rDNA基因完整性以及rDNA转录调控过程中起重要作用

 

     国际著名学术期刊Cell子刊《Cell Reports》近日在线发表了华东师范大学生命科学学院生命医学研究所(上海市调控生物学重点实验室)翁杰敏教授课题组的最新研究成果——“ABH2 Couples Regulation of Ribosomal DNA Transcription with DNA Alkylation Repair”。该研究揭示了ABH2在维持rDNA基因完整性以及rDNA转录调控过程中的重要作用。

 

    RNA聚合酶Ⅱ介导的转录偶联DNA损伤修复已有报道,而RNA聚合酶Ⅰ介导核糖体RNA基因(rDNA)的转录约占整个哺乳动物细胞中转录的70%,其转录导致的DNA烷基化损伤修复机制还不清楚。

 

    DNA烷基化是内源性或外源性的烷化剂的烷基基团直接或在酶的催化下转移到DNA上,从而产生的DNA的一种修饰。DNA烷基化可破坏DNA复制和转录,触发细胞周期检查点和/或启动细胞凋亡,若不及时正确修复,就可能导致细胞毒性或诱变,从而导致相关疾病的发生,如癌症。DNA烷基化损伤容易发生在DNA复制或转录活跃的区域,其修复主要由DNA糖基化酶、O6-鸟嘌呤转烷基酶(MGMT)或α-酮戊二酸和Fe2+依赖的双加氧酶ABH/ALKBH家族完成。

 

    翁杰敏课题组的博士研究生李丕顺等通过分析ABH家族的亚细胞定位发现ABH2主要定位于核仁,对其互作蛋白的鉴定发现ABH2与核仁蛋白NCL、NPM1和UBF 以及DNA修复蛋白Ku70有相互作用,这暗示ABH2可能参与rDNA转录调控且与DNA损伤修复关联。一系列的实验结果证明ABH2能促进rDNA转录,而且这种转录激活是酶活性所依赖的。ABH2的表达下调导致rDNA区域DNA损伤信号的出现以及DNA损伤修复蛋白PARP1和Ku70的富集。过表达ABH2则能显著减弱由于烷化剂导致的rDNA转录水平下降。DNA烷化剂是目前癌症化疗的主要药物。该研究发现,细胞在烷基化试剂处理后,ABH2有迅速的响应,主要表现在其亚细胞定位从核仁转移到核质的明显变化。这暗示ABH2在癌症中的高表达可能与肿瘤治疗中的耐药性有关,如果在利用烷化剂进行化疗的同时,降低ABH2的表达或开发药物抑制ABH2的酶活性将有助于提高疗效。

 

    该项研究工作得到了国家科技部、国家自然科学基金委的经费支持。

 


2017-10-30

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