同源重组和重组酶Rad51的调控-生物化学与生物物理进展.PDFVIP

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2016, 43(12): 1154~ 1162 源重组和重组酶Rad51 的调控* 1) 1) 1, 2)** 周化民 孙旭利 陈建明 (1) 门大学生命科学学院细胞应急生物学国家重点实验室，厦门361102； 2) 国家海洋局第三海洋研究所海洋生物遗传资源重点实验室，厦门361005) 摘要 同源重组是细胞非常重要的生命活动，参与维持基因组的完整性与稳定性，且与人类健康密切相关 同源重组的研究 不断取得进步 本文讨论了同源重组的模式，重组酶RecA/Rad51 的作用机制以及Rad51 调节蛋白对Rad51 入核及Rad51 参 与重组过程中的单链结合、同源配对、入侵及链交换阶段的调控，将有利于我们对同源重组的深入了解 关键词 同源重组，RacA ，Rad51，Rad51 调节蛋白，调节 学科分类号 Q51，Q341 DOI: 10.16476/j.pibb.20 16.0 171 同源重组(homologous recombination，HR)是指 化后也结 到断裂端，刺激5 3 方向DNA 链加 同源染色体或姊妹染色单体间遗传信息的交换 在 工，MRN 和 CtIP 作，产生 50 ～100 核苷酸的 减数分裂期间同源重组导致来自两亲本的同源染色 3 -OH 突出单链DNA(single strand DNA，ssDNA) [2-3]. 体等位基因发生交换，增强了子代的遗传多样性 ATM 刺激CtIP 和MRE 11 活性，促进3 -OH 突出 [4] 同时，其还保证了同源染色体的正确分离 在体细 ssDNA 形成 此后由EXO 1(5 3 exonuclease)和 胞有丝分裂中，同源重组使双链断裂(DNA double- BLM(helicase) -DNA2 催化产生必要长度的3 -OH strand breaks，DSBs)及链间交联DNA 和损坏的复 突出ssDNA，重组酶RecA/Rad51 在 ssDNA 上形 制叉得以修复，确保DNA 的复制；同源重组也能 成螺旋状纤维丝，并引导DNA 单链侵入同源双链 恢复缺损的端粒，维持基因组的稳定性[1-2] DNA 中，形成 D 环(displacement loop，D-loop) ，在 D 损伤 虽然也可通过非 同源 DNA 末端连接 环内，DNA 聚 酶以同源互补DNA 链为模板，在 (non-homologous DNA end-j oining )方式修复，但其 3 -OH 上 成DNA 双链断裂的第二个3 -OH 突 修复的有效性及精确性较低 同源重组修复占据 出ssDNA ，通过退火被D 环捕获，DNA 成、延 DNA 修复的核心地位，是一个复杂的生物化学反 伸，形成2 个Holliday 结构 最后，该结构被BLM- 应过程，受多种因子的调控 本文对同源重组、重 TOP3 -RMI1/2(TOPO3 :type A DNA topoisomerases； 琢 琢 玉 组