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DNA是生命体最重要的遗传信息,在维持基因组稳定性方面起到至关重要的作用。然而,基因组DNA无时无刻不在受到多种内源及外源损伤因素的影响。故而,机体进化出了多种DNA损伤修复和耐受机制。 跨损伤DNA合成(TLS)是一种DNA损伤耐受机制。TLS过程可以利用特殊的DNA聚合酶跨过受损伤的DNA模板继续完成DNA的复制。在这类特殊的DNA聚合酶中,哺乳动物DNA聚合酶Polκ、Polι、Polη和REV1同属Y家族DNA聚合酶。 REV1可以作为一个有效靶标用于肿瘤治疗。降低REV1的表达水平不仅可以增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,还可以有效降低肿瘤细胞耐药性的产生。前期研究显示REV1能参与跨损伤DNA合成并引发基因组突变。最近一些研究发现,在出芽酵母、鸡DT40细胞、黑腹果蝇细胞及人类细胞中REV1参与DNA双链断裂的同源重组(HR)修复过程。然而关于REV1是如何被招募到HR位点及其确切功能和机制尚不清楚。 本研究利用激光显微辐射系统在细胞核内定点诱发DNA双链断裂(DSB),发现REV1可以被招募到DSB损伤位点,并且这种招募依赖于REV1泛素结合结构域、RAD18和单泛素化的FANCD2;在RAD18敲低的稳定细胞系中表达FANCD2-Ub嵌合体蛋白可以回复REV1到DSB损伤位点的招募,揭示单泛素化的FANCD2作为RAD18的下游蛋白负责招募REV1到损伤位点;此外,REV1在激光造成的DNA损伤位点处的招募还受BRCA1和BRCA2调控;回转REV1蛋白到稳定敲低REV1的细胞中证实了REV1确实直接参与HR过程,并且发现REV1参与HR过程依赖于它自身的泛素结合结构域;此外,利用IdU和CIdU标记新合成的DNA链,通过DNA纤维铺展实验发现在喜树碱处理后,REV1能保护受阻滞DNA复制叉处的新生DNA链不被核酸酶降解,维持受阻复制叉的稳定。 该研究成果表明REV1在DNA损伤应答中发挥多种重要功能,完善了其作为肿瘤治疗靶标的理论基础。