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着色性干皮症D(XPD/ERCC2)编码一种依赖于ATP的解旋酶。XPD在细胞核转录及核苷酸切除修复(NER)中发挥必不可少的作用。在细胞质中,XPD与MMS19形成MMXD复合物在染色体分离及纺锤丝形成中起主要作用。与细胞核DNA相比线粒体DNA中的氧化性损伤是细胞核中的几倍。XPD缺陷细胞的DNA对于氧化性损伤敏感。XPD在维持基因组稳定性上的作用已经得到了很好的证实,但是XPD在线粒体DNA的氧化性损伤修复中是否其起类似的作用仍然是未知的。本研究第一次证明XPD定位于线粒体内。免疫荧光实验显示XPD定位于细胞核,细胞质及线粒体中。通过Western blotting分析提取的细胞组分,进一步证实了XPD蛋白定位于线粒体内。通过蛋白酶K及碱裂解实验证实XPD定位于线粒体基质中。我们观察到在氧化性损伤的条件下XPD在线粒体中的蛋白量明显增加。这一现象明显表明XPD可能在修复线粒体DNA氧化性损伤中起关键作用。与XPD在线粒体中的定位一致,在XPD低表达的U20S细胞及XPD缺陷的人类成纤维细胞中,线粒体ROS的产量及由于氧化性损伤产生的线粒体DNA的common deletion的水平明显升高,而对于线粒体DNA氧化性损伤的修复能力,细胞的ATP水平和线粒体的膜电位则明显降低。实验表明,XPD的缺陷只是影响了线粒体DNA的氧化性损伤修复活性,但是对细胞核基因的修复并没有影响。证明XPD在修复线粒体DNA的氧化性损伤修复机制中是一个关键的因子。通过对线粒体组分的免疫沉淀结合质谱分析进一步检验在修复线粒体DNA氧化性损伤中的与XPD可能相互作用的潜在因子。通过实验发现了两种经典的蛋白MMS19及TUFM蛋白.并且通过免疫共沉淀进一步验证了XPD与两者的相互作用。TUFM是一种线粒体翻译的延长因子Tu,而MMS19在细胞核与细胞质中都发现了可以与XPD相互作用。但是没有发现TUFM与MMS19具有相互作用。与XPD缺陷细胞类似,在TUFM或者MMS19低表达的细胞中也发现了线粒体common deletion水平的增加及修复线粒体DNA氧化性损伤能力的降低。因此与XPD类似,TUFM与MMS19也在线粒体DNA氧化性损伤修复中具有重要作用。我们的发现明显表明XPD促进有效率的线粒体DNA氧化性损伤修复,在保护线粒体基因组稳定性上具有重要作用。XPD形成两种复合物XPD-TUM及XPD-MMS19,这两种复合物在修复线粒体DNA氧化性损伤机制中发挥必不可少的作用。