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MRN（Mre11/Rad50/Nbs1）复合物在真核生物中高度保守,是DNA损伤应答中的主要修复复合物,在DNA损伤的识别、信号传导以及修复等过程中发挥重要的功能。Mre11蛋白是MRN复合物的核心成分,具有核酸酶的活性。它是DNA双链断裂修复过程的关键因子,可以对DNA断裂末端进行切割处理,从而修复DNA损伤。当人类的mre11基因发生突变时,导致共济失调性毛细血管扩张样紊乱综合症（Ataxia-Telangiectasia-Like Disorder,ATLD）。当小鼠mre11基因缺失时,导致小鼠胚胎死亡。而且,mre11基因在维持基因组的稳定性、DNA损伤后G2/M细胞周期检验点的激活及端粒稳定性等方面也发挥了很重要的作用。大量文献证明,翻译后修饰对于核酸结合蛋白的功能具有重要的调节作用。研究发现,哺乳动物的Mre11蛋白与蛋白质精氨酸甲基转移酶（Protein Arginine N-methylation Enzyme 1,PRMT1）相互作用,Mre11蛋白的C端具有一个甘氨酸-精氨酸富集区（Glycine-Arginine rich domain,GAR）,此区域精氨酸被PRMT1催化发生甲基化修饰,并且这种修饰形式参与调节Mre11蛋白在DNA损伤应答中的各种功能。例如,mre11RK/RK突变（精氨酸被赖氨酸替代）的小鼠胚胎成纤维细胞对伽马电离辐射高度敏感,辐射后细胞中畸形染色体增加,G2/M细胞周期检验点缺陷、ATR/CHK1信号通路缺失,及RPA和RAD51的聚集减少。果蝇的Mre11高度保守,其缺失导致端粒融合及G2/M细胞周期检验点缺失。果蝇Mre11是否被PRMT1的同源基因DART1甲基化,甲基化是否影响到DNA损伤应答功能,目前还不清楚。因此,实验室拟研究果蝇Mre11精氨酸甲基化在DNA损伤应答中的功能。我们通过比对多物种间的Mre11蛋白序列,发现果蝇Mre11蛋白质的C端存在保守的GAR区域,具有6个精氨酸位点,分别为R559,R563,R565,R569,R571和R579。通过体外甲基化实验证明Mre11蛋白质全长及Mre11-C247蛋白可以被DART1甲基化。应用位点特异性的甲基化抗体检测分析GAR区域存在4个甲基化精氨酸:R559,R563,R565和R569。将果蝇Mre11蛋白进行组分分离后检测,发现甲基化的Mre11蛋白以核内可溶蛋白和染色质结合蛋白形式存在。用si RNA敲低DART1的表达时,Mre11精氨酸甲基化水平减低。通过免疫共沉淀方法,我们发现果蝇Mre11与DART1相互作用,并且不依赖于Mre11的GAR区域。为了更清楚了解果蝇Mre11精氨酸甲基化在DNA损伤应答中的功能,我们建立了甲基化位点的原位突变果蝇（精氨酸突变为丙氨酸,R→A突变）:mre11 R559A1-1I1,mre11 R559A1-1K12,mre11 R559A1-1T10,mre11 R563A3-1D5,mre11 R565A2-7M5,mre11R569A6-34H1,mre11 4RA2-3P3,mre11 4RA2-3I9。通过电离辐射处理这些点突变果蝇的纯合三期幼虫,发现突变果蝇对电离辐射表现出高度敏感性,证明果蝇Mre11精氨酸甲基化在DNA损伤应答中具有非常重要的功能,研究其具体机制对于人类疾病的治疗和预防具有重要的意义。