SMC5/6蛋白复合物参与p53介导的DNA损伤修复机制

p53抑癌蛋白在DNA的损伤应答和修复机制中起到极为重要的作用。作为转录因子激活其靶基因表达是p53发挥生理功能的重要作用机制。SMC5/6作为新发现的SMC复合物家族成员，与Cohesin和Condensin的功能有所不同，主要参与DNA损伤修复过程，但其作用机制仍不明了。我们前期鉴定了果蝇的一个新基因，命名为dnse4，其表达产物为SMC5/6复合物成员。我们发现dNSE4与果蝇p53具有物理和遗传学上的相互作用。我们的初步结果还提示，dNSE4与p53物理作用可能与细胞DNA损伤修复过程有关。因此，我们首次将SMC5/6复合物与p53通路联系起来。本课题将在我们以前工作的基础上围绕SMC5/6复合物与p53通路，主要针对两者如何共同参与DNA损伤修复中相关基因的遗传学相互作用和转录调控这一科学问题进行研究。这些研究将有助于我们进一步了解SMC5/6复合物及p53生物学作用的分子机制。

我们先前对新鉴定的果蝇基因CG13142（dnse4）进行研究分析发现其与推定的SMC5/6复合物成员具有物理上的相互作用，同时发现其与果蝇dp53具有物理和遗传学水平上的相互作用，但其作用机制仍不明晰。本课题在我们前期工作的基础上围绕SMC5/6复合物与p53通路，主要针对两者如何共同参与DNA损伤修复过程中相关基因的互作和转录调控这一科学问题进行研究，这将有助于我们进一步了解SMC5/6复合物的功能以及dp53的转录调控分子机理。. 通过BLAST分析发现，CG13142基因产物与哺乳动物及酵母中的NSE4具有极高的相似性，应用GST-pull down体外验证了CG13142编码蛋白与果蝇SMC5具有直接物理结合作用，我们将CG13142命名为dnse4。同时通过Co-IP表明，抗dp53抗体可以共沉淀果蝇胚胎中dNSE4，反之亦然。这些实验结果表明，dNSE4与dp53在体内外均有直接的相互作用，初步研究还显示这种相互作用在细胞损伤时有所加强，因此，NSE4与dp53的这种相互作用可能在DNA损伤应答中起重要作用。. 利用果蝇Kc细胞及p53报告基因系统，对dnse4参与dp53转录过程的相关性进行了探索。通过对dnse4基因的过表达和RNAi，证明了其对于dp53转录激活作用的影响。同时利用IR处理的细胞模型，验证了dnse4的功能缺失影响了正常dp53功能的发挥，实验表明，dnse4能够激活dp53介导的转录激活作用。我们同时鉴定了酵母中smc6基因在果蝇中的同源物CG5524基因，并制备了其突变体果蝇dsmc6Δ3。利用IR造成的DNA损伤模型研究了dsmc6对dp53依赖的凋亡诱导和dp53依赖的转录激活功能的影响，结果表明，在幼虫的成虫盘细胞中，dsmc6功能缺失的细胞其dp53依赖的凋亡诱导功能均受到了影响，同时dsmc6突变体中dp53依赖的转录激活功能也受到影响，提示SMC5/6复合物参与了dp53正常功能的发挥。. 综上所述，NSE4与p53的相互作用在p53介导的转录激活过程中发挥作用，可能是p53生物学功能的一种新的调控机制。结合NSE4作为SMC5/6复合物中的一个重要成员，我们首次将SMC5/6复合物与p53 通路联系起来，这些研究将有助于我们进一步了解SMC5/6复合物的功能及p53转录调控的生物学的机制。