生长停滞和DNA损伤诱导的45(GADD45)蛋白是对遗传毒性/生理胁迫迅速诱导的临界应力传感器,并调节许多细胞功能。即使蛋白质的主要功能是阻止细胞周期,抑制细胞增殖,促进细胞凋亡,并修复DNA损害与身体对身体的损害所造成的损害,但证据表明,GADD45还具有调节先天性和适应性免疫的功能,并在浮膜和自动上扮演更广泛的作用。在这篇综述中,我们关注GADD45在炎症和自身免疫性疾病中的免疫调节作用。首先,我们描述了影响GADD45表达的调节因素。然后,我们在免疫细胞和GADD45介导的临界信号通路上引入了其免疫调节作用。最后,我们讨论了其在各种炎症和自身免疫性疾病中的免疫调节作用。
替代末端连接 (alt-EJ) 机制,例如聚合酶θ介导的末端连接,越来越多地被认为是导致双链断裂修复不准确的重要因素。我们之前提出了一个 alt-EJ 模型,其中双链断裂附近的短 DNA 重复退火形成二级结构,从而引发有限的 DNA 合成。然后,新生的 DNA 与另一个断裂端的微同源序列配对。这种合成依赖性微同源介导的末端连接 (SD-MMEJ) 解释了果蝇 I-SceI 核酸酶切割后恢复的许多 alt-EJ 修复产物。然而,影响 SD-MMEJ 修复的序列特异性因素仍有待充分表征。在这里,我们通过对 1100 种不同序列环境中 Cas9 诱导的双链断裂处的修复产物进行计算分析,扩展了 SD-MMEJ 模型的实用性。我们在单核苷酸分辨率下发现了成功修复 SD-MMEJ 的序列特征的证据。这些特征包括最佳引物重复长度、重复与断裂的距离、引物重复之间的 DNA 序列灵活性以及微同源模板相对于首选引物重复的定位。此外,我们还表明 DNA 聚合酶 theta 是 Cas9 断裂处大多数 SD-MMEJ 修复所必需的。本文描述的分析包括一个计算流程,可用于表征任何序列环境中 alt-EJ 修复的首选机制。
* 通讯作者。kris.wood@duke.edu。贡献 MA、RSS、OML 和 KCW 概念化了该项目。MA、ML、CFB 和 KCW 负责方法论。MA、ML、HXA、RSS、HMH 和 CFB 进行了体外机制和验证研究 MA、ML、CEE 和 DLK 进行了体内机制和验证研究 MA、CG、CMB、CEM、TGB 和 KCW 对肿瘤标本进行分类和分析 MA、CJF、HAY 和 KCW 进行了肿瘤基因组序列和相关生存分析 数据由 MA 和 KCW 整理 原稿由 MA 和 KCW 撰写 所有作者审阅并编辑了论文。MA 负责可视化。KCW 监督该项目。资金由 MA、HXA、RSS、TGB 和 KCW 获得
* 通讯作者。kris.wood@duke.edu。贡献 MA、RSS、OML 和 KCW 概念化了该项目。MA、ML、CFB 和 KCW 负责方法论。MA、ML、HXA、RSS、HMH 和 CFB 进行了体外机制和验证研究 MA、ML、CEE 和 DLK 进行了体内机制和验证研究 MA、CG、CMB、CEM、TGB 和 KCW 对肿瘤标本进行分类和分析 MA、CJF、HAY 和 KCW 进行了肿瘤基因组序列和相关生存分析 数据由 MA 和 KCW 整理 原稿由 MA 和 KCW 撰写 所有作者审阅并编辑了论文。MA 负责可视化。KCW 监督该项目。资金由 MA、HXA、RSS、TGB 和 KCW 获得
经过靶向治疗后仍能存活下来的残留癌细胞,是最终产生耐药性疾病的“储存库”。尽管人们对靶向治疗残留细胞非常感兴趣,但由于我们对这种细胞状态中存在的脆弱性了解有限,因此努力受到了阻碍。本文,我们报告了各种致癌基因靶向疗法,包括表皮生长因子受体 (EGFR)、间变性淋巴瘤激酶 (ALK)、KRAS 和 BRAF 抑制剂,可诱导 DNA 双链断裂,从而诱导致癌基因匹配的残留肿瘤细胞中共济失调毛细血管扩张突变 (ATM) 依赖性 DNA 修复。在细胞系、小鼠异种移植模型和人类患者中观察到的这种 DNA 损伤反应是由涉及激活 caspase 3 和 7 以及下游 caspase 激活的脱氧核糖核酸酶 (CAD) 的途径驱动的。反过来,CAD 又通过 caspase 介导的其内源性抑制剂 ICAD 的降解而激活。因此,在 EGFR 突变型非小细胞肺癌 (NSCLC) 模型中,经小分子 EGFR 靶向疗法治疗后存活下来的肿瘤细胞在合成上依赖于 ATM,而与 ATM 激酶抑制剂联合治疗可在体内消灭这些细胞。这导致 EGFR 突变型 NSCLC 小鼠异种移植模型(包括来自既定细胞系和患者肿瘤的模型)中反应更具渗透性和持久性。最后,我们发现,与没有有害 ATM 突变的 EGFR 突变型 NSCLC 患者相比,携带 ATM 中同时发生的功能丧失突变的罕见 EGFR 突变型 NSCLC 患者在第一代 EGFR 抑制剂治疗中表现出更长的无进展生存期。总之,这些发现为基于机制的 ATM 抑制剂与现有靶向疗法的整合提供了理论依据。
CRISPR (clustered, regularly interspaced, short palindromic repeats) 是一种来自细菌降解入侵的病毒 DNA 或其 他外源 DNA 的免疫机制。在该机制中, Cas 蛋白( CRISP‐associated protein )含有两个核酸酶结构域,可以 分别切割两条 DNA 链。一旦与 crRNA ( CRISPR RNA )和 tracrRNA 结合形成复合物, Cas 蛋白中的核酸酶即 可对与复合物结合的 DNA 进行切割。切割后 DNA 双链断裂从而使入侵的外源 DNA 降解。
摘要:DNA双链断裂(DSB)是有害的DNA病变,如果无法正确修复,这会对基因组稳定性产生灾难性后果。dsb可以通过非同源末端连接(NHEJ)或同源重组(HR)来修复。这两种途径之间的选择取决于哪种蛋白质结合到DSB末端以及如何调节其作用。nhej启动了KU复合物与DNA末端的结合,而HR是由5'触发的DNA链的核解度降解引发的,这需要几种DNA核酸酶/解旋酶并产生单链DNA悬垂。dsb修复发生在精确组织的染色质环境中,其中DNA围绕组蛋白八聚体形成核小体。核 - 躯体对DNA末端加工和修复机械施加了障碍。修改DSB周围的染色质组织可以通过去除整个核小体的去除,这要么通过染色质重塑因子的作用,或者是通过染色质重塑因子的作用,或者通过染色体后的转换修改来允许进行正确的DSB修复,从而可以增加染色质的功能,从而增加修复enzymes对DNA的可及性。在这里,我们回顾了酵母酿酒酵母中DSB周围发生的翻译后修饰及其在DSB修复中的作用,并特别注意DSB修复途径选择。
方法和结果:使用 DNA DSB 修复分析,我们评估了特定修复途径的效率,发现 PR、GR 和 GA 降低了非同源末端连接 (NHEJ)、单链退火 (SSA) 和微同源介导的末端连接 (MMEJ) 的效率,但不降低同源重组 (HR)。我们发现 PR 部分通过与核仁蛋白核磷蛋白 (NPM1) 结合来抑制 DNA DSB 修复。NPM1 的消耗会抑制 NHEJ 和 SSA,这表明 PR 表达细胞中 NPM1 的功能丧失会导致非同源和同源定向 DNA DSB 修复途径受阻。通过删除 NPM1 亚细胞定位信号,我们发现 PR 会结合 NPM1,无论 NPM1 指向哪个细胞区室。删除已知可与其他富含精氨酸的蛋白质结合的 NPM1 酸性环基序可消除 PR 和 NPM1 结合。使用共聚焦和超分辨率免疫荧光显微镜,我们发现 RAD52(SSA 修复机制的一个组成部分)的水平相对于使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑删除了 C9ORF72 扩增的同源对照显著增加 iPSC 神经元。对死后脑组织的 Western 分析证实,与对照相比,C9ALS/FTD 样本中的 RAD52 免疫反应性显著增加。
flap 之间存在动态转换,使所需 DNA 信息有机会 与基因组的靶标链结合,之后 5' flap 会在细胞修复 的过程中被切除,经过 DNA 修复过程,最终实现基 因组信息的修改 ( 图 1 ) 。在这个过程中,融合蛋白 承担了切割目标位点非靶标链和逆转录的双重功 能,而 pegRNA 既引导 PE 识别目标位点,又包含了编辑 所需的信息。通过这 2 个组分, PE 系统实现了识 别、切割、起始逆转录的引物序列结合、逆转录等一 系列过程,并将所需 DNA 信息直接逆转录至目标 位点的断裂处 [ 26 ] 。 PE 系统的设计非常简单精巧,无 需引入 DNA 模板,也不产生双链断裂,是一种非常