SPOP通过泛素化53BP1促进同源重组修复的分子机制研究
批准号:
82073083
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
王德解
依托单位:
学科分类:
肿瘤发生
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王德解
中文摘要
DNA损伤修复是维持基因组稳定的重要生命过程。53BP1是DNA损伤时NHEJ修复的关键蛋白。SPOP是一个存在高频突变的E3泛素连接酶,具有促进HR修复的功能,但其作用机制仍不清楚。我们的预实验发现:SPOP可与53BP1相互作用,促进53BP1的非降解型泛素化;泛素特异识别蛋白NPL4可与53BP1互作;SPOP突变细胞中53BP1在DNA损伤位点的停留时间更长,含有更多的双链断裂点,对PARP抑制剂更敏感。本课题将进一步运用免疫荧光、免疫共沉淀、细胞生物学及动物模型等实验方法,从分子、细胞和模式动物等多个层次深入阐述SPOP通过泛素化53BP1促使其被VCP-NPL4复合物识别并带离DNA双链断裂位点,从而促进同源重组修复的分子机制,探讨在SPOP突变的肿瘤中使用PARP抑制剂的抑癌效果,为SPOP突变型肿瘤的精准治疗提供重要的理论依据及治疗思路。
英文摘要
DNA damage repair is a very important life process to maintain genome stability. 53BP1 is the key protein for NHEJ repair during DNA damage response. SPOP, an E3 ubiquitin ligase with high frequency mutation, possesses the function of promoting HR repair, but the underling mechanism is still unclear. In our preliminary work, we found that SPOP interacts with 53BP1 and promotes the non-degradable ubiquitination of 53BP1. The ubiquitin-specific recognition protein NPL4 also specifically interacts with 53BP1. In SPOP mutant cells, 53BP1 has a longer residence time at DSB site and contains more double-chain breaking points, and cells are more sensitive to PARP inhibitors. By using immunofluorescence, immunoprecipitation, cell biology and animal models, this project will further study the mechanism by which SPOP ubiquitylates 53BP1, promotes the recognition and extraction of 53BP1 by VCP-NPL4 complex from DNA double-strand break sites, so as to promote homologous recombination repair. This project will also investigate the anticancer effect of PARP inhibitors in SPOP mutated tumors. In brief, this study will provide important theoretical basis and treatment ideas for the precise treatment of SPOP mutant tumors.
同源重组修复在保证DNA的精确复制和维护基因组的稳定性方面发挥了关键作用,是生物医学领域的研究热点。同时,参与DNA损伤修复关键蛋白的泛素化修饰在同源重组修复信号通路中扮演了十分重要的角色。 . 53BP1是DNA双链断裂(DSB)修复应答NHEJ信号通路中一个非常重要的调节蛋白。53BP1的主要作用 是结合到DNA位点后保护断裂位点不被核酸酶切除,使修复向NHEJ通路进行。然而,53BP1在与BRCA1的 竞争中如何离开DSB位点,使修复转向HR通路进行的分子机制却未见报道。SPOP是Cullin3 E3泛素连接酶复合体的底物识别亚基,在肿瘤发生发展及耐药过程中的发挥重要作用。其他学者的研究显示SPOP还可促进同源重组修复 ,但其具体分子机制没有阐述清楚。. 本课题综合运用了分子免疫化学、生物化学、细胞生物学及生物信息学等研究方法,深入研究了SPOP与53BP1在DNA损伤修复中的相互作用和分子机制。该课题研究发现在DNA损伤后,SPOP的S119位点被ATM磷酸化,触发了53BP1的K29型多泛素化,并通过VCP-NPL4复合物将53BP1从DNA损伤位点移除。随后,DNA损伤修复被导向HR修复通路,从而保护了基因组的稳定性。然而,当SPOP发生突变后,这一调控功能被阻断,导致53BP1持续驻留于DNA损伤位点,使修复倾向于NHEJ通路,进而引发基因组不稳定性及肿瘤发生。这些结果证实了SPOP通过调控53BP1在DNA损伤位点的占位进而引发基因组不稳定性及肿瘤发生的一种新机制。
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批准号:81960502
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王德解
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依托单位:
Rap1GAP通过负调控CDK4的稳定性抑制胃癌细胞增殖的分子机制研究
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批准号:31560320
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王德解
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依托单位:
国内基金
海外基金