TLK1-mediated RAD54 phosphorylation spatio-temporally regulates Homologous Recombination Repair.
TLK1-mediated RAD54 phosphorylation spatio-temporally regulates Homologous Recombination Repair.
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TLK1介导的RAD54磷酸化时空调控同源重组修复。
DOI：
10.1093/nar/gkad589
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发表时间：
2023-09-08
影响因子：
14.9
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中科院分区：
文献类型：
--
作者：
电离辐射（IR）和化疗药物等环境因素会对DNA造成严重损伤，通常以双链断裂（DSB）的形式出现。如果不修复，DSB会导致染色体重排和细胞死亡。修复DSB的一个主要的无错误途径是同源重组修复（HRR）。Tousled-like kinase 1（TLK 1）是一种调节DNA损伤检查点的Ser/Thr激酶，与HRR中的中心DNA转位酶RAD 54相互作用。为了确定TLK 1如何调节RAD 54，我们抑制或耗尽TLK 1，并使用ISce-I-GR-DsRed融合报告核酸内切酶测试其如何影响人类细胞中的HRR。我们的研究结果表明，TLK 1磷酸化RAD 54在三个苏氨酸（T41，T59和T700），其中两个位于其N-末端结构域（NTD）和一个位于其C-末端结构域（CTD）。T41和T59的磷酸化支持HRR并保护细胞免受DNA DSB损伤。相比之下，T700的磷酸化导致HRR受损，对细胞的细胞毒性没有保护作用，而是导致修复延迟。此外，我们的工作启发了TLK 1在哺乳动物系统中对RAD 54-T700（RAD 54-CTD）磷酸化的作用，并揭示了与RAD 51相互作用的新位点。
Environmental agents like ionizing radiation (IR) and chemotherapeutic drugs can cause severe damage to the DNA, often in the form of double-strand breaks (DSBs). Remaining unrepaired, DSBs can lead to chromosomal rearrangements, and cell death. One major error-free pathway to repair DSBs is homologous recombination repair (HRR). Tousled-like kinase 1 (TLK1), a Ser/Thr kinase that regulates the DNA damage checkpoint, has been found to interact with RAD54, a central DNA translocase in HRR. To determine how TLK1 regulates RAD54, we inhibited or depleted TLK1 and tested how this impacts HRR in human cells using a ISce-I-GR-DsRed fused reporter endonuclease. Our results show that TLK1 phosphorylates RAD54 at three threonines (T41, T59 and T700), two of which are located within its N-terminal domain (NTD) and one is located within its C-terminal domain (CTD). Phosphorylation at both T41 and T59 supports HRR and protects cells from DNA DSB damage. In contrast, phosphorylation of T700 leads to impaired HRR and engenders no protection to cells from cytotoxicity and rather results in repair delay. Further, our work enlightens the effect of RAD54-T700 (RAD54-CTD) phosphorylation by TLK1 in mammalian system and reveals a new site of interaction with RAD51.
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