8月,深圳大學醫學部卡爾森國際腫瘤中心朱衛國教授團隊在PNAS發表題為“DOT1L-mediated RAP80 methylation promotes BRCA1 recruitment to elicit DNA repair”的研究論文,揭示了DOT1L介導RAP80的甲基化在BRCA1-A復合物招募到染色質以進行DNA損傷修復的關鍵作用。醫學部博士后唐璜琦與博士生呂亞霏為本研究的共同第一作者,朱衛國教授和朱騫助理教授為共同通訊作者。

電離輻射無處不在,過度暴露會導致包括癌癥在內的多種健康疾病。DNA分子是關鍵的遺傳物質,生物體已進化出多種有效的DNA保護機制,其中DNA損傷修復最為經典。BRCA1最初被確定為是與遺傳性乳腺癌和卵巢癌相關的腫瘤抑制基因,它存在于不同的復合物中。其中,BRCA1-A復合物在促進BRCA1招募到DNA損傷位點并確保雙鏈斷裂的有效修復方面起著關鍵的作用。在BRCA1-A復合物中,RAP80是BRCA1-A被招募到DNA損傷位點并促進DNA損傷修復的關鍵因子。然而,RAP80被招募到DNA損傷位點的具體機制目前尚不完全清楚。
DOT1L是一種組蛋白甲基轉移酶,以依賴或不依賴H3K79甲基化的方式調控多種生物過程,DOT1L失調與多種疾病(如白血病和心臟疾病)的發生密切相關。本研究表明,當發生DNA雙鏈斷裂,DOT1L被招募到染色質上,與RAP80直接相互作用,并對RAP80的多個賴氨酸位點進行甲基化。甲基化的RAP80是與泛素化的H2A結合的必要條件,這一過程隨后會促進BRCA1-A復合物招募到染色質上進行DNA損傷修復。初步的臨床數據支持DOT1L表達水平與接受放療的癌癥患者的總生存率之間存在相關性。通過敲除或利用抑制劑EPZ5676抑制DOT1L的活性,可以提高腫瘤細胞對放療的敏感性,在臨床上是具有有很大潛能的治療策略(具體工作模式圖如下所示)。

本研究得到國家自然科學基金,廣東省自然科學基金以及深圳市醫學研究基金等項目的資助。
原文鏈接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2320804121