K63連線多聚泛素修飾在BRCA1依賴的DNA損傷修復中的作用

《K63連線多聚泛素修飾在BRCA1依賴的DNA損傷修復中的作用》是依託北京大學，由邵根澤擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：K63連線多聚泛素修飾在BRCA1依賴的DNA損傷修復中的作用
• 項目負責人：邵根澤
• 依託單位：北京大學
• 項目類別：面上項目

項目摘要

BRCA1是一個重要的抑癌基因，在抑制乳腺癌的發生中起重要作用。BRCA1突變個體對乳腺癌和卵巢癌高度易感。當細胞DNA受到損傷時，BRCA1可以迅速被靶向募集到損傷部位，參與對DNA雙鏈斷裂（DSBs）的修復。BRCA1對DSBs的識別和募集依賴於DSBs處的K63連線的多聚泛素化鏈（K63Ub）。K63Ub修飾是一種重要的蛋白質修飾方式，可介導蛋白分子間的相互作用，在BRCA1介導的同源重組修復中發揮重要作用，但是目前對於它是如何調控和影響BRCA1的功能及其抑癌機理並不清楚。本研究擬分離和鑑定DNA損傷相關的K63Ub修飾蛋白，揭示DSBs部位K63Ub合成和降解的生化途徑，運用基因敲低細胞模型，闡明K63Ub水平與BRCA1功能之間的關係。此研究對於分離新的乳腺癌易感基因,解析BRCA1抑癌網路組成和抑癌機理、以及乳腺癌的防治和抗癌藥物研發等都具有重要意義。

結題摘要

細胞時刻面臨DNA損傷，當DNA損傷發生時，許多重要的修復分子如BRCA1和RNF8等可以迅速被靶向募集到損傷部位，參與對DNA損傷的修復，以保證基因組的穩定性。DNA損傷修復分子對DNA損傷部位的識別和募集依賴於K63連線的多聚泛素化鏈（K63Ub）。K63Ub修飾是一種重要的蛋白質修飾方式，可介導蛋白分子間的相互作用，在DNA損傷修復如BRCA1介導的同源重組中發揮重要作用。RNF8是合成K63Ub的一個主要E3連線酶，在DNA損傷修復中發揮重要作用。但是目前對於它調控和影響DNA損傷修復功能的機制並不清楚。本項目通過蛋白質層析、質譜等方法，分離和鑑定了RNF8的一系列酶學底物，驗證了它們的K63Ub修飾，探索RNF8和這些底物泛素化調控在DNA 損傷修復中的作用和機制。研究還進一步運用細胞和小鼠模型，探索了RNF8調控底物的K63Ub水平與腫瘤發生和轉移中的作用。研究最後還探索了RNF8參與的K63Ub調控在DNA損傷修復、細胞生長、存活和耐藥等作用機制。研究發現，RNF8是一個重要的腫瘤相關分子，參與細胞EMT，在乳腺癌的轉移和耐藥中發揮重要作用。研究分離並證實AKT是RNF8的一個重要底物，可以被RNF8以K63Ub形式修飾，從而進一步磷酸化而活化。活化的AKT可以被靶向定位到細胞膜或DNA損傷部位，從而促進細胞存活和增殖，或參與DNA損傷修復和吉非替尼等肺癌靶向藥物抵抗。更為重要的是，研究發現抗癌藥物Doxorubicin, cisplatin等可以激活AKT,而其激活機制依賴於RNF8介導的K63Ub修飾。這個研究揭示了RNF8參與DNA損傷導致的AKT激活的分子機制及其信號通路，闡明了RNF8參與抗癌耐藥和放化療抵抗的作用和分子機制。本項目研究揭示了RNF8的K63Ub修飾的底物及其參與DNA損傷中的作用機制，發現AKT是RNF8介導腫瘤發生、轉移和耐藥及放化療抵抗的關鍵底物。該發現闡明了腫瘤細胞耐藥和放化療抵抗的一個重要機制，為抗腫瘤藥物研發和腫瘤靶向治療提供了一個新的靶標。