APCCdh1泛素化RNF8促进G1期细胞NHEJ修复调控肿瘤放疗敏感性的研究

Radioresistance of cancer is closely related to DNA damage response (DDR). Anaphase promoting complex(APC), E3 ubiquitin-protein ligase RNF8 regulate HR and NHEJ repair through ubiquitin-proteasome pathway in DNA damage. Our previous study revealed that the cells depleted of APCCdh1 showed a significence suppression of NHEJ repair efficiency and were sensitized to ioning radiation. It’s known that RNF8 mediates the ubiquitination of Ku80 and regulates NHEJ repair. Our previous results suggested: ①RNF8 was mainly recruited in S/G2 cells and Ku80 was mainly recruited in G1 cells; ②RNF8 protein expression pattern in the cell cycle and RNF8 sequence analysis suggested that it may be a substrate of APCCdh1. Therefore, we hypothesize that APCCdh1 promotes NHEJ repair through stabilizing Ku80 by ubiquitin-mediated degradation of RNF8. This study explores the role of APCCdh1 in NHEJ repair by direct regulation of RNF8 and indirect protection of Ku80, which will further improve the theoretical basis of DDR pathway and provide new ideas for the development of sensitizing agents for tumor radiotherapy.

肿瘤放射抵抗与DNA损伤应答（DDR）关系密切。后期促进复合物APC、泛素连接酶RNF8等通过泛素-蛋白酶体途径调控DNA损伤的HR和NHEJ修复。我们既往研究发现：APCCdh1功能缺失导致NHEJ修复效率下降，增加肿瘤细胞的放射敏感性；既往报道RNF8通过介导Ku80的泛素化从而调控NHEJ修复。我们进一步研究结果提示：①RNF8主要在S/G2期募集，而Ku80主要在G1期募集；②RNF8在细胞周期中的表达模式及结构域分析提示其可能是APCCdh1的底物。因此我们提出假设：APCCdh1可能通过介导RNF8的泛素化降解，维持Ku80的稳定，从而保证NHEJ修复？本课题拟通过体内外实验验证APCCdh1对RNF8的泛素化修饰及对Ku80的间接调控，明确APCCdh1促进NHEJ修复的机制，完善DDR通路的理论基础，探索其对肿瘤放射治疗敏感性的影响，为肿瘤放疗增敏药物的开发提供新的思路。

肿瘤放射抵抗与DNA损伤应答（DDR）关系密切。后期促进复合物APC、泛素连接酶RNF8等通过泛素-蛋白酶体途径调控DNA损伤的HR和NHEJ修复。我们既往研究发现：APCCdh1功能缺失导致NHEJ修复效率下降，增加肿瘤细胞的放射敏感性；既往报道RNF8通过介导Ku80的泛素化从而调控NHEJ修复。我们进一步研究结果提示：①RNF8主要在S/G2期募集，而Ku80主要在G1期募集；②RNF8在细胞周期中的表达模式及结构域分析提示其可能是APCCdh1的底物。那么，RNF8 是否是 APCCdh1 的泛素连接酶底物？APCCdh1 对 NHEJ修复的调控是否是通过 RNF8调控Ku80的募集达到？本研究检测 APCCdh1对 DNA 双链断裂损伤 NHEJ 修复过程的影响，研究其在NHEJ修复过程中的作用，并初步探讨可能的分子机制，完善 DNA 损伤应答通路的理论基础，为肿瘤的治疗靶点的开发提供新的选择。通过研究，我们发现APCCdh1在 DNA 损伤修复通路，尤其是 G1期细胞 NHEJ 的修复上发挥重要的作用，是保证 NHEJ 修复正常进行的重要因素。RNF8 是 APCCdh1 的众多底物之一。在 G1 期细胞 DNA 损伤发生时 APCCdh1 介导其底物 RNF8 进行 K11 连接的泛素化，进而将 RNF8 从 DSB 上移除，维持了 Ku80 的功能，促进了NHEJ 修复。Cdh1 缺失使细胞对 X 线电离辐射更加敏感，是潜在的放疗增敏治疗的新靶点。另外，我们研究发现三阴乳腺癌在敲低Cdh1表达联合PARP抑制剂后更敏感。