《PHRF1在DNA損傷應答通路中的功能與作用機制研究》是依託中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院，由裴華東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：PHRF1在DNA損傷應答通路中的功能與作用機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：裴華東
- 依託單位：中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
DNA損傷應答（DDR）是哺乳動物細胞維持基因組穩定的重要機制。泛素蛋白酶體系統（UPS）通過調控DDR通路蛋白的泛素化發揮作用。E3泛素連線酶RNF8在DDR中扮演重要的角色，但RNF8自身的調控仍不清楚。我們通過基因組範圍的功能篩選，鑑定了一個全新的泛素連線酶PHRF1能夠直接調控RNF8功能。PHRF1能與RNF8形成複合物並調控RNF8和53BP1的foci形成。目前PHRF1的作用機理未知，因而對其進行功能研究將有助於更深入了解泛素化修飾在DDR中的作用機制，有助於發掘新的腫瘤標誌物。本研究目標是，在細胞及動物模型水平上驗證PHRF1是否參與DNA損傷修復應答，並闡明其分子機制。本研究將進行如下探索：（1）PHRF1調控RNF8泛素化修飾的分子機理；（2）PHRF1調控基因組穩定性的分子機理；（3）用臨床病理組織樣本和動物模型研究PHRF1在維持基因組穩定性和腫瘤形成中的功能。
結題摘要
泛素-蛋白酶體系統(ubiquitin proteasome system，UPS)可通過調控參與DDR多種蛋白質的泛素化修飾來調控DNA修復，該系統中的E3泛素連線酶RNF8在DNA損傷修復調控中扮演了重要的角色，但RNF8自身的調控機制尚不清楚，這在DNA損傷修復領域是一個非常重要的問題。我們前期通過基因組範圍的功能篩選，鑑定出一個全新的泛素連線酶PHRF1能與RNF8形成複合物並調控RNF8和53BP1的foci形成。DNA損傷後，PHRF1能被招募到DNA損傷位點，ATM對於PHRF1的磷酸化修飾是PHRF1招募所必需的。機制上，PHRF1能泛素化修飾RNF8，該泛素化修飾影響到RNF8和MDC1的相互作用，進而影響到RNF8及其下游53BP1在DNA損傷位點的招募，最終影響DNA損傷修復的NHEJ通路。敲低PHRF1影響到CHK1、CHK2介導的細胞周期檢測點，並影響到染色體穩定性。這部分工作深入探討了PHRF1分子在DSB損傷修復應答通路選擇中的功能，闡明了PHRF1對於RNF8的分子調控機制，部分解析了本領域內的一個重要問題（文章在投）。 此外，我們還對其他UPS分子在DDR中的功能進行了深入研究。在DNA損傷後HR或NHEJ修復通路的選擇中，一個懸而未決的問題是BRCA1在S期如何調控RIF1從DNA損傷位點解離從而促進HR修復。針對這一問題，我們鑑定出一個全新的泛素連線酶UHRF1參與到DNA損傷修復應答調控中。敲低UHRF1能促進HR、抑制NHEJ。UHRF1在DNA損傷後被招募到DNA損傷位點，且UHRF1的招募依賴於BRCA1。UHRF1能和NHEJ通路導向的調控蛋白Rif1相互作用並泛素化修飾Rif1使其從DNA損傷位點上解離下來。敲低UHRF1能抑制BRCA1 foci的形成，而延遲53BP1 foci的消失。以上數據表明，BRCA1-UHRF1能拮抗Rif1-53BP1的功能，在DNA損傷修復通路的選擇中起重要作用（Nat. Commun.,2016）。針對DNA末端剪下步驟，我們對其中核心分子CTIP的相互作用分子進行了蛋白質組學水平的挖掘，發現去泛素化酶USP4直接參與DSB切除和同源重組。USP4通過與CtIP及MRN互作，調控了CtIP招募。USP4自身去泛素化是其中發揮功能的必要條件（Cell Reports, 2015）。
