2024年4月24日,弗朗西斯·克里克研究所的研究人员在Nature期刊上发表了题为Mechanism of single-stranded DNA annealing by RAD52–RPA complex的文章。
RAD52 对 DNA 双链断裂的修复 、有丝分裂 DNA 合成和端粒长度的替代性维持非常重要。这些功能的核心是 RAD52 促进互补单链 DNA(ssDNA)的退火,并为 BRCA2/RAD51 依赖性同源重组修复提供了一种替代方法。在同源重组缺陷的 BRCA1 或 BRCA2 缺陷细胞中,RAD52 失活是合成致死,RAD52 的异常表达与癌症预后不良有关。因此,RAD52 是治疗同源重组缺陷乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌的一个有吸引力的靶点。
该研究描述了 RAD52 的结构并定义了退火机制。正如之前所报道的,RAD52 形成非十聚体(11 个亚基)环状结构,但这些环状结构并不代表该酶的活性形式。相反,冷冻电镜和生化分析表明,ssDNA 退火是由与复制蛋白-A(RPA)结合的 RAD52 开放环驱动的。RAD52-ssDNA 复合物的原子模型显示,ssDNA 位于环周围带正电荷的通道中。退火由 RAD52 N 端结构域驱动,而 C 端区域则调节开环构象和 RPA 相互作用。 RPA 在开环部位与 RAD52 结合,RAD52 的 RPA 相互作用结构域与 RPA2 的翼螺旋结构域之间发生了关键的相互作用。该研究提供了整个退火过程的结构快照,并确定了 RAD52-RPA 复合物进行 ssDNA 退火的分子机制。