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[交流]
文章鑒賞：UfSP2調(diào)控DNA損傷修復的機制
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文章鑒賞：Dynamic recruitment of UFM1-specific peptidase 2 to the DNA double-strand breaks regulated by WIP1 人體細胞每天遭受的DNA損傷高達100000次以上，影響因素包括內(nèi)源性因素（比如人體代謝物氧化自由基）和外源性刺激（紫外線照射、電離輻射、環(huán)境污染及化學毒素）。DNA雙鏈斷裂（DSB）是最致命的DNA損傷類型，一旦發(fā)生DSB，頂端激酶ATM將快速激活并迅速啟動DNA損傷反應信號[1-2]。 ATM激活受到多種翻譯后修飾的共同調(diào)節(jié)，如泛素化、磷酸化、乙酰化和甲基化等等。UFM酰化連接酶UFM1特異性肽酶2（UfSP2）是一類去除UFM1�；拿�，此前已有報道UfSP2能夠抑制ATM激活，但UfSP2如何調(diào)節(jié)DNA損傷反應的機制仍未清楚[3-4]。來自美國梅奧醫(yī)學中心的樓振坤團隊近期在Sample Text 雜志上發(fā)表了題為“Dynamic recruitment of UFM1-specific peptidase 2 to the DNA double-strand breaks regulated by WIP1 ”的研究論文，揭示了UfSP2如何精確調(diào)控ATM通路進而影響DNA損傷修復進程。 [swf]https://641331.freep.cn/641331/fig%201.png[/swf] Fig. 1 UfSP2 suppresses ATM activation. 作者首先用UfSP2敲除的293T細胞轉(zhuǎn)錄回野生型的UfSP2或不帶去甲酰酶活性的UfSP2，輻射條件下檢測了ATM表達及其磷酸化水平，驗證了UfSP2去磷酸化H4并抑制ATM激活（Fig. 1） [swf]https://641331.freep.cn/641331/fig%202.png[/swf] Fig. 2 Recruitment of UfSP2 to DSB is later than UFL1 recruitment following IR. 利用免疫共熒光的方法, 作者檢測了UFL1和UfSP2的動態(tài)分布，結(jié)果顯示，和UFL1相比，UfSP2以較慢的動力學招募到DSB，并在DSB處去除UFM1 (Fig. 2)。但UfSP2如何被招募到DSB，仍是未知，因此作者篩選了DNA損傷反應中的潛在相互作用蛋白，發(fā)現(xiàn)UfSP2可以與Mre11相互作用（Fig. 3a）。通過動態(tài)監(jiān)測，他們發(fā)現(xiàn)UfSP2在IR后立即從MRN解離，當ATM激活過程完成時，其與MRN復合物的相互作用在IR后2小時則逐漸恢復（Fig. 3a）， MRE11的缺失則會影響UfSP2病灶的形成（Fig. 3b，c），這些結(jié)果表明，UfSP2是由MRN復合體招募到DNA雙鏈斷裂部位的。 [swf]https://641331.freep.cn/641331/fig%202.png[/swf] Fig. 3 The interaction of UfSP2 with the MRN complex is regulated by ATM-mediated phosphorylation. ATM是DSB誘導的DNA損傷反應中重要的上游激酶，通過分析UfSP2的蛋白質(zhì)序列和WB方法，作者發(fā)現(xiàn)ATM調(diào)節(jié)UfSP2的磷酸化并影響其與MRN的結(jié)合，通過免疫共沉淀的方法，確定了UfSP2的去磷酸化受到Wip1調(diào)控（Fig. 4）。 [swf]https://641331.freep.cn/641331/fig%204.png[/swf] Fig. 4 The phosphatase WIP1 removes phospho-group from UfSP2 induced by ATM. DNA雙鏈斷裂的損傷修復機制已有大量的報道， ATM是已知的最為關鍵的上游激酶。本文作者通過一系列的實驗，提出了UfSP2對ATM激活的微妙負調(diào)制機制：正常情況下，UfSP2與MRN復合物結(jié)合，一旦發(fā)生DSB，ATM迅速激活并誘導UfSP2磷酸化，導致UfSP2從MRN復合物脫落，DNA損傷修復程序啟動；當ATM激活過程完成時，UfSP2在Wip1調(diào)控下去磷酸化，并在MRN招募下緩慢重新結(jié)合到DSB部位，抑制ATM的過度激活以防止細胞凋亡，從而保證了細胞既能快速修復DNA雙鏈斷裂又不會發(fā)生過度修復。該發(fā)現(xiàn)首次闡明了UfSP2參與DSB修復的作用機制，對ATM通路做出了重要的修正。 文章通訊作者樓振坤教授來自美國的梅奧醫(yī)學中心，長期致力于DNA損傷修復研究（長按下方圖片掃碼可訪問作者主頁）。 [swf]https://641331.freep.cn/641331/fig%205.jpg[/swf] 關于Genome Instability & Disease： Genome Instability & Disease （GIAD）是深圳大學醫(yī)學部與意大利米蘭分子腫瘤研究所 (IFOM) 的英文官方出版物，由Springer Nature 集團出版 ( ISSN: 2524-7662 ) 。雜志主要發(fā)表基因組穩(wěn)定性維持機制及其相關人類疾病的分子機制和治療應用的高質(zhì)量、同行評審的原創(chuàng)研究論文、綜述、簡短通信、實驗方案和評論文章。期刊目前共有編委51名，包括5名院士和5名會士，19名國際編委，均來自DNA損傷修復領域的知名科學家。主編是深圳大學的朱衛(wèi)國教授和意大利IFOM的Marco Foiani教授。 自2020年正式創(chuàng)刊以來，GIAD已連續(xù)出版18期，平均篇下載量超過1200次，被CNKI、Google Scholar 等多個數(shù)據(jù)庫收錄，部分文章已被PubMed和SCI收錄。 [swf]https://641331.freep.cn/641331/%E5%8C%BB%E5%AD%A6%E9%83%A8%E7%A7%91%E7%A0%94%E5%8A%9E%20%E5%AF%B9%E6%8A%98%E9%A1%B5%20a3%20250%E9%93%9C%E7%89%88%E7%BA%B8%E5%8F%8C%E9%9D%A2%E5%BD%A9%E8%89%B2%20%E5%8E%8B%E7%97%95%E5%AF%B9%E6%8A%98%20100%E4%BB%BD_%E9%A1%B5%E9%9D%A2_2.jpg[/swf] 期刊編委團隊 https://641331.freep.cn/641331/% ... 1%B5%E9%9D%A2_1.jpg 期刊已被收錄的數(shù)據(jù)庫 [swf]https://641331.freep.cn/641331/7326471523911432953-115.jpg[/swf] 作為新刊，部分文章已被Pubmed收錄 Genome Instability & Disease 主要發(fā)表以下領域的文章： Topics may include, but are not limited to: Ø Cell cycle checkpoints Ø DNA damage response Ø Post-translational modifications Ø Epigenetic regulation Ø Radio/chemotherapeutic sensitization Ø Genome stability genes as a therapeutic target Ø Genome instability-associated diseases Ø Neurodegenerative diseases Ø DNA damage-based therapy and drug discovery 參考文獻： 1. Lavin, M. F. (2008). Ataxia-telangiectasia: From a rare disorder to a paradigm for cell signalling and cancer. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 9, 759–769. 2. Lee, J. H., & Paull, T. T. (2004). Direct activation of the ATM protein kinase by the Mre11/Rad50/Nbs1 complex. Science, 304, 93–96. 3. Qin, B., Yu, J., Nowsheen, S., Wang, M., Tu, X., Liu, T., Li, H., Wang, L., & Lou, Z. (2019). UFL1 promotes histone H4 ufmylation and ATM activation. Nature Communications, 10, 1242. 4. Wang, Z., Gong, Y., Peng, B., Shi, R., Fan, D., Zhao, H., Zhu, M., Zhang, H., Lou, Z., Zhou, J., Zhu, W. G., Cong, Y. S., & Xu, X. (2019). MRE11 UFMylation promotes ATM activation. Nucleic Acids Research, 47, 4124–4135. |
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chenhuanlong
禁蟲 (文學泰斗)
★
runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
|
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5樓2023-01-04 19:00:05
10樓2024-11-17 19:49:20
簡單回復
tzynew2樓
2023-01-04 16:31
回復
runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
o 發(fā)自小木蟲Android客戶端
GZ8509053樓
2023-01-04 16:32
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runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
nono20094樓
2023-01-04 17:00
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runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
`
yuekong6樓
2023-01-04 19:10
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bush2867樓
2023-01-04 20:48
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runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
。 發(fā)自小木蟲Android客戶端
XG-WUST8樓
2023-01-05 07:00
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runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
up 發(fā)自小木蟲IOS客戶端
2023-01-05 22:03
回復
runner_stu(金幣+1): 謝謝參與
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