近日,特聘教授朱卫国及其团队在Molecular Cell在线发表了题为“Deacetylated PCBP1 licenses PARP1 activity for DNA damage repair”的研究论文。该研究揭示了PCBP1作为内源抑制因子,调控PARP1活性的关键作用,发现去乙酰化的PCBP1通过解除与PARP1 损伤识别结构域的互作,促进PARP1的活化,从而促进DNA双链断裂 (DSB)的修复。

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PARP1作为DNA损伤修复中最早被激活的蛋白质之一,其通过多聚核糖基化修饰(Parylation)在染色质重塑,损伤因子募集中发挥关键作用。然而,在DSB发生前后,其是如何从抑制状态向激活状态转变的,在很大程度上还是未知的。该研究首次发现,PCBP1作为PARP1的内源抑制因子,参与调控了DSB的修复过程。研究显示PCBP1通过与PARP1的DNA结合结构域的直接结合,抑制PARP1在正常生理条件下的激活。而在DSB发生后,去乙酰化酶SIRT7通过对PCBP1 第314,351位赖氨酸进行去乙酰化,破坏了PCBP1与PARP1的互作,导致PCBP1从损伤位点的驱离和PARP1的激活。更为重要的是,相关分子及细胞学结论,在转基因动物模型和临床样本中得到了进一步的证实。
该研究揭示了PCBP1在DSB修复,PARP1活性调控中的全新功能。由于目前获批及开发中的PARP1抑制剂多为NAD+的竞争性抑制剂,此项研究为未来PARP1抑制剂的开发提供了一个新的可能方向,即干预PARP1与损伤DNA的结合。此外,在肿瘤临床放射治疗中,PCBP1的乙酰化修饰可作为一个潜在的治疗靶点,并可用于预测患者对PARP1抑制剂的敏感性。

研究模式图
朱卫国教授为该论文的通讯作者,基础医学院束雨新副教授为论文第一作者,皖南医科大学为第二完成单位。该研究得到了国家自然科学基金、深圳市医学研究专项资金、国家重点研发计划、安徽省教育厅重点项目等多个项目的支持。(束雨新/文、供图)