Interaction of human HelQ with DNA polymerase delta halts DNA synthesis and stimulates DNA single-strand annealing.
Interaction of human HelQ with DNA polymerase delta halts DNA synthesis and stimulates DNA single-strand annealing.
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DOI：
10.1093/nar/gkad032
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发表时间：
2023-02-28
影响因子：
14.9
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中科院分区：
文献类型：
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作者：
DNA链断裂通过从暴露的DNA末端与同源DNA模板配对的DNA合成来修复。聚合酶增量(POL-δ)在多条真核细胞DNA断裂修复途径中催化DNA合成，但除非其活性受到抑制，否则会引发基因组的不稳定性。我们发现人HELQ通过分离的POLδ和POLδ-增殖细胞核抗原-RPA全酶来抑制DNA的合成。使用新的HELQ突变蛋白，我们发现对POLδ的抑制不依赖于DNA结合，并映射到HELQ的一个70个氨基酸的内在无序区。POLδ及其亚基POLD3能被HELQ强烈刺激单链退火，POLD3和HELQ通过固有的无序的HELQ区域相互作用。这些数据以及HELQ不能抑制POLδ催化亚基的DNA合成，揭示了在人类DNA断裂修复过程中限制DNA合成和促进DNA链退火的机制，该机制以POLD3为中心。
DNA strand breaks are repaired by DNA synthesis from an exposed DNA end paired with a homologous DNA template. DNA polymerase delta (Pol δ) catalyses DNA synthesis in multiple eukaryotic DNA break repair pathways but triggers genome instability unless its activity is restrained. We show that human HelQ halts DNA synthesis by isolated Pol δ and Pol δ-PCNA-RPA holoenzyme. Using novel HelQ mutant proteins we identify that inhibition of Pol δ is independent of DNA binding, and maps to a 70 amino acid intrinsically disordered region of HelQ. Pol δ and its POLD3 subunit robustly stimulated DNA single-strand annealing by HelQ, and POLD3 and HelQ interact physically via the intrinsically disordered HelQ region. This data, and inability of HelQ to inhibit DNA synthesis by the POLD1 catalytic subunit of Pol δ, reveal a mechanism for limiting DNA synthesis and promoting DNA strand annealing during human DNA break repair, which centres on POLD3.
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