SMC5/6蛋白複合物參與p53介導的DNA損傷修復機制

《SMC5/6蛋白複合物參與p53介導的DNA損傷修復機制》是依託東南大學，由劉加彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：SMC5/6蛋白複合物參與p53介導的DNA損傷修復機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉加彬
• 依託單位：東南大學

中文摘要

p53抑癌蛋白在DNA的損傷應答和修復機制中起到極為重要的作用。作為轉錄因子激活其靶基因表達是p53發揮生理功能的重要作用機制。SMC5/6作為新發現的SMC複合物家族成員，與Cohesin和Condensin的功能有所不同，主要參與DNA損傷修復過程，但其作用機制仍不明了。我們前期鑑定了果蠅的一個新基因，命名為dnse4，其表達產物為SMC5/6複合物成員。我們發現dNSE4與果蠅p53具有物理和遺傳學上的相互作用。我們的初步結果還提示，dNSE4與p53物理作用可能與細胞DNA損傷修復過程有關。因此，我們首次將SMC5/6複合物與p53通路聯繫起來。本課題將在我們以前工作的基礎上圍繞SMC5/6複合物與p53通路，主要針對兩者如何共同參與DNA損傷修復中相關基因的遺傳學相互作用和轉錄調控這一科學問題進行研究。這些研究將有助於我們進一步了解SMC5/6複合物及p53生物學作用的分子機制。

結題摘要

我們先前對新鑑定的果蠅基因CG13142（dnse4）進行研究分析發現其與推定的SMC5/6複合物成員具有物理上的相互作用，同時發現其與果蠅dp53具有物理和遺傳學水平上的相互作用，但其作用機制仍不明晰。本課題在我們前期工作的基礎上圍繞SMC5/6複合物與p53通路，主要針對兩者如何共同參與DNA損傷修復過程中相關基因的互作和轉錄調控這一科學問題進行研究，這將有助於我們進一步了解SMC5/6複合物的功能以及dp53的轉錄調控分子機理。通過BLAST分析發現，CG13142基因產物與哺乳動物及酵母中的NSE4具有極高的相似性，套用GST-pull down體外驗證了CG13142編碼蛋白與果蠅SMC5具有直接物理結合作用，我們將CG13142命名為dnse4。同時通過Co-IP表明，抗dp53抗體可以共沉澱果蠅胚胎中dNSE4，反之亦然。這些實驗結果表明，dNSE4與dp53在體內外均有直接的相互作用，初步研究還顯示這種相互作用在細胞損傷時有所加強，因此，NSE4與dp53的這種相互作用可能在DNA損傷應答中起重要作用。利用果蠅Kc細胞及p53報告基因系統，對dnse4參與dp53轉錄過程的相關性進行了探索。通過對dnse4基因的過表達和RNAi，證明了其對於dp53轉錄激活作用的影響。同時利用IR處理的細胞模型，驗證了dnse4的功能缺失影響了正常dp53功能的發揮，實驗表明，dnse4能夠激活dp53介導的轉錄激活作用。我們同時鑑定了酵母中smc6基因在果蠅中的同源物CG5524基因，並製備了其突變體果蠅dsmc6Δ3。利用IR造成的DNA損傷模型研究了dsmc6對dp53依賴的凋亡誘導和dp53依賴的轉錄激活功能的影響，結果表明，在幼蟲的成蟲盤細胞中，dsmc6功能缺失的細胞其dp53依賴的凋亡誘導功能均受到了影響，同時dsmc6突變體中dp53依賴的轉錄激活功能也受到影響，提示SMC5/6複合物參與了dp53正常功能的發揮。綜上所述，NSE4與p53的相互作用在p53介導的轉錄激活過程中發揮作用，可能是p53生物學功能的一種新的調控機制。結合NSE4作為SMC5/6複合物中的一個重要成員，我們首次將SMC5/6複合物與p53 通路聯繫起來，這些研究將有助於我們進一步了解SMC5/6複合物的功能及p53轉錄調控的生物學的機制。