南京师范大学生科院郭志刚/潘飞燕课题组揭示同源重组修复调控新机制

作为生物体的主要遗传物质，DNA 包含着丰富的遗传信息。细胞的正常生长依赖于基因组的完整性和稳定性。DNA 双链断裂（DNA double-strand breaks，DSBs）是最具细胞毒性的 DNA 损伤之一。随着进化过程的推进，生物体逐渐形成了多种完善的 DNA 损伤修复系统，能够有效地应对不同原因导致的 DNA 损伤。在真核生物中，DSBs 主要有两种修复方式，分别是非同源末端连接（Non-homologous end-joining，NHEJ）和同源重组修复（Homologous recombination repair，HR）。其中，HR 因需要同源模板进行修复而具有高保真性，其对于维持基因组的完整性至关重要，但目前对于细胞如何精确调控同源重组修复还不是很清楚。

2023 年 5 月 20 日，南京师范大学生命科学学院的郭志刚/潘飞燕课题组在同源重组修复的调控机制方面取得新进展。研究成果 GAPDH facilitates homologous recombination repair by stabilizing RAD51 in an HDAC1-dependent manner 以长文形式发表于国际经典学术期刊 EMBO Reports 上。

来源：EMBO Reports

课题组在研究中发现，糖酵解途径的关键酶——甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）可以在 DNA 双链断裂诱导剂，如电离辐射（IR）等的作用下被 Src 信号介导进入细胞核。入核的 GAPDH 与去乙酰化酶 HDAC1 发生相互作用，将 HDAC1 从其抑制分子 Maspin 上解离，从而释放 HDAC1 的活性。HR 的关键蛋白 RAD51 在被 HDAC1 去乙酰化后更稳定地存在于 DNA 双链断裂位点，促进同源重组修复的进行。这一研究结果不仅明确了乙酰化修饰对于 RAD51 蛋白稳定性及同源重组修复效率的重要性，同时还揭示了 GAPDH 除了糖酵解酶之外，其蛋白本身在 HR 修复中的重要调节作用。这为我们全面理解细胞内代谢酶和同源重组修复的精确调控的提供了新的认识。

生科院硕士研究生史牧南为论文的第一作者，硕士生侯佳佳，梁为初，邵珊为主要参与者，泰康仙林鼓楼医院李前文主任，南京医科大学束传军博士，南京第一医院吴丛业教授、潘飞燕副教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和江苏省高校自然科学研究重大项目的鼎力支持。

全文链接：

http://doi.org/10.15252/embr.202256437

转自：“丁香学术”微信公众号

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