酰基化修饰参与调控FEN1蛋白活性从而维持基因组稳定性机制的研究

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分枝性核酸内切酶1(FEN1)是一种多功能的结构特异性核酸酶。它广泛参与DNA的多种代谢途径,在冈崎片段成熟、碱基切除修复、细胞凋亡以及维护端粒稳定性等过程中都起到重要作用。FEN1蛋白表达或者功能的异常会引起DNA复制以及修复的缺陷,从而导致基因组的不稳定性以及疾病的发生,严重的甚至会引起早期胚胎致死。正是由于FEN1在维持基因组稳定性方面的重要作用,它的活性以及功能必须受到极为严格的调控。
  前期研究表明,FEN1在细胞内能与三十多种蛋白发生相互作用,这些互作的发生随时影响着FEN1角色和功能的转换,在此过程中FEN1的翻译后修饰起到了至关重要的作用。FEN1在细胞内可以发生多种翻译后修饰,包括甲基化、酰基化、磷酸化、泛素化以及类泛素化等修饰,其中酰基化是FEN1蛋白近年来新发现的一种翻译后修饰类型,其主要包括乙酰化和琥珀酰化,之前有文章表明UV处理后FEN1的乙酰化修饰水平会有所增加,但其具体功能以及反应机制还并不清楚。为了研究其具体功能,并进一步阐述FEN1酰基化的生物学意义和作用机制,本课题建立了一系列的点突变蛋白以及突变细胞株,分别在分子水平以及细胞水平对FEN1酰基化修饰的具体功能以及相关机制进行研究,其具体结论如下:
  1)验证了FEN1的Lys125,Lys252和Lys254位点是其重要的酰基化修饰位点。
  2)证明FEN1的酰基化修饰会影响其酶切活性,并且通过影响其与相关蛋白间的结合能力来调控其酶切活性的。
  3)发现FEN1酰基化修饰的缺失会阻碍细胞周期的进程,且FEN1的酰基化修饰能够响应DNA的损伤胁迫。FEN1的Lys125位点是其重要的酰基化修饰位点,该位点的突变会造成DNA修复功能障碍。
  综上所述,该研究结果表明FEN1的酰基化修饰可以通过影响蛋白互作来调控其酶切活性。FEN1的酰基化修饰可以响应不同的DNA损伤胁迫,进而影响细胞周期的进程,并在维持基因组的稳定性方面起到了至关重要的作用。
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