2024年3月20日，东京大学的研究人员在Nature在线发表题为Cryo-EM structures of RAD51 assembled on nucleosomes containing a DSB site的文章。
RAD51是真核生物减数分裂重组和双链DNA断裂(DSBs)有丝分裂修复所必需的核心重组酶。然而，RAD51在染色质DSB位点起作用的机制仍然是难以捉摸的。
该研究报告了人类RAD51-核小体复合物的低温电镜结构，其中RAD51形成环状和丝状构象。在环状结构中，RAD51原体的n端叶结构域(nld)排列在RAD51环的外侧，并直接与核小体DNA结合。包含DSB位点的核小体连接体DNA被面向RAD51环中心孔的L1和L2环活性中心识别。在细丝形式下，核小体DNA被RAD51细丝延伸剥离，靠近核小体的RAD51原体的nld与剩余的核小体DNA和组蛋白结合。影响RAD51 NLD核小体结合残基的突变会减少核小体的结合，但在体外几乎不影响DNA的结合。与此一致的是，具有相应突变的酵母Rad51突变体在体内的DNA修复中存在严重缺陷。
这些结果揭示了RAD51 NLD的一个意想不到的功能，并解释了RAD51与核小体结合，识别DSBs并在染色质中形成活性丝的机制。
