2024年2月5日,德国德累斯顿工业大学Simon Alberti团队在Cell上发表题为PARP1-DNA co-condensation drives DNA repair site assembly to prevent disjunction of broken DNA ends的文章。
该研究报告了从纯化的全长蛋白质中重建 DNA 修复位点。使用定量生化和生物物理批量和单分子技术,证明 PARP1 与 DNA 损伤共凝结,介导断裂 DNA 末端的突触。病变周围的凝结是由有序的分层组装机制驱动的。最初的步骤是由 ZnF 结构域和 WGR 结构域之间的分子间相互作用驱动的,以稳定 PARP1 二聚体,然后是 DNA 结合的 PARP1 分子之间的 ZnF3 和 BRCT 结构域介导的分子间蛋白质-蛋白质相互作用,以组装成 PARP1-DNA 共缩合物。这些分子间相互作用施加平衡的双向缩合力,以防止 DNA 末端分离。
PARP1-DNA 共缩合与 PARP1 激活同时发生,并将 PAR 合成空间限制在损伤部位。PAR 聚合物招募效应蛋白,例如 FET 蛋白和聚 (ADP) 核糖糖水解酶 (PARG),并介导 PARP1 从 DNA 末端释放,以启动冷凝物进行修复。FET 蛋白募集到引发的冷凝物中可防止冷凝物溶解并促进从刚性状态向动态状态的转变,从而为 FET 蛋白的冷凝特性提供迄今为止难以捉摸的功能作用。该研究结果为断裂的 DNA 末端如何保持空间连接同时允许修复因子提供了一种分子和物理机制。