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SPIDR在布鲁姆综合症及同源重组修复信号通路中的分子机制研究

时间:2020-08-14 19:22来源:黄俊实验室 作者:黄俊 点击:

     布鲁姆综合症(Bloom’s syndrome)也是一种表现为基因组不稳定性的类似于范可尼贫血症的遗传性综合症,是属于一种较罕见的常染色体隐性遗传性疾病。这类病人通常在年幼时发病,在检查染色体时常见断裂和重新排列,还常伴有多发性的先天畸形。BLM基因的突变是导致布鲁姆综合症发病的主要原因,BLM是属于RecQ家族的解旋酶。当DNA发生双链断裂时,BLM解旋酶复合物能够被迅速的招募到DNA损伤诱导位点(DNA damage-induced foci),进而能够促进同源重组的重要修复中间产物dHJ(double Holliday Junction)结构的解开生成没有发生遗传物质交换的精确同源重组修复产物(Non-crossover product)。相应的,在BLM缺失的布鲁姆综合症病人细胞中,由于同源重组修复的中间产物dHJ结构只能通过核酸内切酶GEN1等的切割从而生成发生遗传物质交换的错误同源重组修复产物(Crossover product),导致同源姐妹染色单体重排(Sister Chromatid Exchange, SCE)频率的升高。因而患布鲁姆综合症的病人也因为基因组的不稳定性在年幼时期大量高发各种恶性肿瘤。


     经过多年的研究,虽然我们知道BLM解旋酶可以协同同源重组修复起始蛋白RAD51重组酶一起确保同源重组的起始以及修复产物的高保真性,然而其具体的协同作用分子机制并不清楚。我们利用本实验室成熟的TAP(Tandem Affinity Purification)蛋白纯化系统纯化了BLM解旋酶复合物并进行蛋白质谱测序,发现一个新的蛋白KIAA0146也存在于BLM蛋白复合物中。实验结果表明KIAA0146可能作为一个重要的支架蛋白整合以RAD51为中心的同源重组修复起始以及以BLM为中心的高保真性修复产物获得过程,确保了在DNA双链断裂损伤发生后的正确修复。同时根据以上实验结果,我们把新基因KIAA0146命名为SPIDR (Scaffolding Protein Involved in DNA Repair),相关研究结果发表于2013年的美国科学院院刊《PNAS》。