DNA損傷響應(yīng)機制和自吞噬調(diào)控機制之間的分子聯(lián)系.pdf

1、隨著全基因組測序的完成，人們發(fā)現(xiàn)了芽殖酵母Saccharomycescerevisiae基因組包含了近6千個編碼蛋白質(zhì)的基因和未知功能的開放閱讀框(OpenReadingFrame，ORF)。在本項研究工作中，我們對芽殖酵母的新基因IRC4的功能進行了深入和系統(tǒng)的研究。
　　 我們的研究結(jié)果顯示，將這個基因敲除可以導(dǎo)致細胞自發(fā)形成Rad52foci的水平上調(diào)，而且它和DNA損傷檢查機制重要感應(yīng)因子Rad24具有相互作用，表明Ir

2、c4可能在DNA損傷響應(yīng)機制中起作用。另外，我們發(fā)現(xiàn)，敲除Irc4的碳端（氨基酸139-189）所導(dǎo)致的細胞自發(fā)形成Rad52foci的水平與敲除全長相似;而在Irc4單敲的品系中轉(zhuǎn)化入Irc4的碳端和全長，均可以將細胞自發(fā)形成的Rad52foci水平降低至背景水平。這些結(jié)果表明，Irc4的碳端是影響細胞自發(fā)形成Rad52foci的水平的主要區(qū)域。
　　 我們的研究還發(fā)現(xiàn)，Irc4蛋白可以和自吞噬重要蛋白激酶Atg1在體內(nèi)和體外

3、都能發(fā)生相互作用，但Irc4和Atg1的雙敲除品系的細胞自發(fā)產(chǎn)生Rad52foci的水平與Irc4單敲的品系很接近，意味著Irc4和Atg1通過同一個調(diào)控通路影響Rad52foci的水平。對Irc4的進一步研究表明，Irc4的敲除，可以在一定程度上促進酵母細胞在饑餓和Rapamycin處理條件下自噬小泡裝配位點的形成，同時還會部分地影響自吞噬進程。因此我們猜測，Irc4可能通過與Atg1這一自噬小泡裝配位點重要骨架蛋白的直接相互作用來影

4、響自噬小泡裝配位點的形成，而它自身可能也參與了自吞噬調(diào)控機制的某些功能。
　　 綜上所述，我們認為，Irc4既作用于DNA損傷響應(yīng)機制，也作用于自吞噬調(diào)控機制;它是酵母細胞內(nèi)這兩套重要生理調(diào)控機制之間的聯(lián)系分子。
　　 另外，Elg1是重要的DNA復(fù)制和基因組穩(wěn)定性蛋白。我們的研究顯示，Irc4和Elg1的雙敲除品系的細胞自發(fā)產(chǎn)生Rad52foci的水平要遠高于Irc4或者是Elg1單敲的品系，意味著它和Irc4是通過相

5、互獨立的兩條控制通路來影響細胞自發(fā)產(chǎn)生Rad52foci的水平。我們還采用酵母基因芯片研究了Elg1敲除細胞的細胞周期不同時相的基因表達譜。結(jié)果表明，Elg1敲除導(dǎo)致了一系列DNA損傷響應(yīng)相關(guān)的基因表達的變化，而且Elg1敲除的細胞比野生型的對DNA損傷抑制劑MMS更為敏感。因此，Elg1是重要的DNA損傷響應(yīng)機制的組成成分。在另一方面，Elg1的缺失導(dǎo)致了細胞周期行進的異常;這一異常有可能是Elg1影響崗崎片斷的成熟相關(guān);并且該缺失還