Crosstalk between CST and RPA regulates RAD51 activity during replication stress.
Crosstalk between CST and RPA regulates RAD51 activity during replication stress.
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DOI：
10.1038/s41467-021-26624-x
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发表时间：
2021-11-05
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chi P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lei KH;Yang HL;Chang HY;Yeh HY;Nguyen DD;Lee TY;Lyu X;Chastain M;Chai W;Li HW;Chi P
复制压力会导致复制叉停滞，从而导致单链 DNA (ssDNA) 的积累。复制蛋白 A (RPA) 和 CTC1-STN1-TEN1 (CST) 复合物与 ssDNA 结合，并存在于停滞叉处，在体内调节 RAD51 募集和病灶形成。在这里，我们研究 RPA、CST 和 RAD51 之间的串扰。我们发现 CST 和 RPA 在细胞中定位得很接近。尽管 CST 在低离子强度下以高亲和力稳定地与 ssDNA 结合，但相互作用变得更加动态，并且能够在高离子强度下促进解离。 CST 可以与 RPA 共存于同一 ssDNA 上，并将 RAD51 靶向 RPA 包被的 ssDNA。值得注意的是，虽然 RPA 包被的 ssDNA 抑制 RAD51 活性，但 RAD51 可以组装功能丝，并在高离子强度下在 CST 包被的 ssDNA 上表现出链交换活性。我们的研究结果提供了关于 CST 如何靶向 RAD51 并将 RAD51 与 RPA 包被的 ssDNA 结合以响应复制压力的机制见解。在复制应激期间，RPA 蛋白复合物包裹单链 DNA 以阻止 RAD51 加载。在这里，作者展示了 RPA 和 CST 串扰如何调节 RAD51 活性。
Replication stress causes replication fork stalling, resulting in an accumulation of single-stranded DNA (ssDNA). Replication protein A (RPA) and CTC1-STN1-TEN1 (CST) complex bind ssDNA and are found at stalled forks, where they regulate RAD51 recruitment and foci formation in vivo. Here, we investigate crosstalk between RPA, CST, and RAD51. We show that CST and RPA localize in close proximity in cells. Although CST stably binds to ssDNA with a high affinity at low ionic strength, the interaction becomes more dynamic and enables facilitated dissociation at high ionic strength. CST can coexist with RPA on the same ssDNA and target RAD51 to RPA-coated ssDNA. Notably, whereas RPA-coated ssDNA inhibits RAD51 activity, RAD51 can assemble a functional filament and exhibit strand-exchange activity on CST-coated ssDNA at high ionic strength. Our findings provide mechanistic insights into how CST targets and tethers RAD51 to RPA-coated ssDNA in response to replication stress. During replication stress, the RPA protein complex coats single-stranded DNA to preclude RAD51 loading. Here, the authors show how RPA and CST crosstalk to regulate RAD51 activity.
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