抽象的DNA-蛋白交联(DPC)是最普遍和有害的DNA病变之一,是由于暴露于代谢应激,药物或交联药物(如甲醛(FA))而引起的。fa是甲醇代谢,组蛋白脱甲基化,脂质过氧化和环境污染物的细胞副产品。无法修复FA诱导的DPC几乎所有基于染色质的过程,包括复制和转录,导致免疫缺陷,神经变性和癌症。然而,它在很大程度上仍然未知细胞如何维修DPC。由于缺乏鉴定DPC的技术,我们不理解FA的蛋白质类型会阻碍DPC修复的研究。在这里,我们通过将氯化葡萄球菌差异超速离心与HPLC-MAS-MAS光谱法(MS)耦合,从而设计了一种新型的生物测定法,以介绍FA诱导的DPC。使用该方法,我们揭示了FA诱导的人类细胞中FA诱导的DPC的蛋白质组,发现形成DPC的最丰富的蛋白质是PARP1,拓扑异构酶I和II和II和II,甲基转移酶,DNA和RNA聚合酶,组蛋白,组蛋白,以及核糖体蛋白。为了鉴定修复DPC的酶,我们进行了RNA干扰筛选,发现皮瓣核酸内切酶1(FEN1)的下调使细胞对FA过敏。由于Fen1具有5'-FLAP内切酶活性,因此我们假设FA诱导了DPC偶联的5'-FLAP DNA片段,可以通过Fen1处理。的确,我们证明了FA会损坏通过碱基切除途径(BER)转化为5'-FLAP的DNA碱基。我们还观察到受损的DNA碱基与DPC和FEN1共定位。从机械上讲,我们显示了FEN1在体内修复FA诱导的DPC和裂解5'-FLAP DNA底物,这些DNA具有模拟于体外的DPC。我们还发现,FEN1修复酶拓扑异构酶II(TOP2)-DPC,由其抑制剂依托泊苷和阿霉素诱导的诱导的酶促蛋白酶和阿霉素独立于BER途径,而FEN1和FEN1和DPC靶向的蛋白酶sprtn是对两种FA诱导的非Zym Zym Zym Zymations sprapterations spr的可行途径top2-dpcs。值得注意的是,我们发现FA诱导的非酶DPC和酶ToP2-DPC迅速通过聚辅助核糖基化(ParyLation)迅速修饰,这是一种由PARP1催化的翻译后修饰,由PARP1催化的,这是一种由Paryling DNA损伤损害蛋白和DNA Reparion Reparte resation and DNA损伤蛋白的关键DNA损伤效应器和DNA Reparte resation and dna Reparte stotes和DNA Reparte stotes。,我们用HPLC-MS的抗PAR抗体进行了免疫沉淀(IP)测定,并将Fen1鉴定为parylation底物。接下来,我们表明DPC底物的填充信号发出了Fen1,而Fen1的抚养也将Fen1驱动到DPC位点。最后,使用末端ADP-ribose-MS方法的酶促标记,我们将FEN1的E285残基确定为主要的荷置位点,这似乎是FEN1迁移到DPCS所需的。综上所述,我们的工作不仅揭示了FA诱导的DPC的身份,而且还发现了前所未有的PARP1-FEN1核酸酶途径,是一种通用和势在必行的机制,可以修复其他DPC并防止DPC诱导的基因组不稳定。
图1。侧翼序列可以差异地调节核酶自切解活性。(a)二胞胎核酶的二级结构和第三纪相互作用(PK1和PK2)。核酶结构根据其共有结构10绘制并表征了晶体结构。13-16裂解位点被指定为L1中的N-1和A1之间的红色箭头。显示了一般酸(A1)和一般碱(G)。(B- C)上游和下游侧翼序列和核酶分别为蓝色,洋红色和黑色。裂解位点用红色箭头标记用于活性核酶或用于灭活的核酶的“ X”。(b)侧翼区域与核酶之间缺乏相互作用,通过允许核酶假设其催化结构(R ACT)来促进催化。上游和下游侧翼序列分别采用自我结构P向上和p向下。(c)可以通过侧翼序列和核酶之间的相互作用来抑制自切解,从而产生替代配对P Zym,迫使核酶采用核酶原(R INTAC)采用灭活状态(R INTACT)。通过添加与抑制区域结合的互补ASO(蓝绿色)可以缓解这种抑制作用,此处是上游侧面。然后,核酶可以重新折叠以假定其催化结构(R ACT)和自裂。