近日,稳态强磁场实验装置(SHMFF)用户中科院合肥研究院金沙贵宾厅-优惠大厅赵国平课题组在肿瘤放疗敏感性研究中取得重要进展,相关研究成果发表在国际期刊Oncogene上。该研究首次发现线粒体功能蛋白HIGD1A在辐射刺激下转位入核,参与调控核内DNA同源重组修复(HR)并介导肿瘤放疗敏感性。这对解析线粒体靶在辐射敏感性中的作用具有重要意义,将为研制新型放疗增敏剂奠定基础。
在该研究工作中,科研团队通过运用生物信息学分析、RNA-seq、LC-MS/MS等技术手段,发现辐射诱导HIGD1A的转位入核依赖于核孔复合物,核孔蛋白NUP93通过与HIGD1A保守序列内的46-60氨基酸直接作用介导HIGD1A入核。进一步研究发现,HIGD1A入核后与RPA作用调控HR。在HR的早期阶段,HIGD1A促进RPA加载到DSB损伤位点处并增强9-1-1以DNA损伤依赖的方式在染色质上结合,从而激活ATR-Chk1依赖的G2/M周期损伤检查点。在HR的后期阶段,在促进RPA-ssDNA结合后,HIGD1A反过来通过促进RPA1的泛素化并诱导其最终的蛋白酶体降解来抑制RPA1病灶的异常持续存在,使HR得以最终完成。此外,使用虚拟筛选方法确定了与HIGD1A-NUP93相互作用结合口袋相关的临床药物Preveon。
本工作中,通过借助SHMFF所属的超导磁体SM3及配套NMR谱仪发现Preveon可直接与HIGD1A相互作用,能够抑制辐射诱导的HIGD1A转位入核。总的来说,该研究证明了HIGD1A在辐射诱导的DNA损伤中的新功能,并为使用HIGD1A抑制剂作为癌症治疗剂提供了基本原理,这将对解析线粒体靶在辐射敏感性中的作用具有重要意义。
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41388-022-02226-9
HIGD1A调控DNA损伤修复示意图
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