生物通报道：来自复旦大学生命科学学院，耶鲁大学医学院等处的研究人员发表了题为“Inner Nuclear Envelope Proteins SUN1 and SUN2 Play a Prominent Role in the DNA Damage Response”的文章，指出核被膜蛋白SUN1和SUN2在DNA修复应答中扮演了重要的作用，解析了哺乳动物SUN蛋白在有丝分裂和基因组稳定性中所扮演的角色，相关成果公布在Current Biology杂志上。

文章的通讯作者是复旦大学生科院韩珉教授，韩教授早年毕业于北京大学，曾任华人生物学家协会副主席，2000年任复旦大学特聘讲座教授，2002年任发育生物学研究所共同所长，2005受聘教育部长江特聘讲座教授。主要研究方向是利用模式生物研究与人类疾病相关细胞和发育生物学问题。

DNA损伤应答DDR和DNA修复是维持基因组稳定性，以及阻止疾病发生的一个关键生物进程，研究表明一个核被膜蛋白（nuclear envelope (NE) protein）：SUN1是Emery-Dreifuss肌营养不良症，以及Hutchinson-Gilford早衰综合征的一种重要病理事件，而且其根源在于LMNA的突变。然而哺乳动物中SUN蛋白在有丝分裂，以及基因组稳定性中的作用，至今还不清楚。

在这篇文章中，研究人员发现了内源性NE蛋白SUN1和SUN2也许在DDR过程中扮演了一个重要角色。Sun1蛋白是在哺乳动物中发现的第一个与生殖细胞形成有关的内核膜蛋白。这种蛋白位于细胞核膜上，当Sun1过量表达的时候，小鼠的细胞核膜就会出现不正常褶皱，而当干扰这种蛋白的作用后，细胞核膜上的褶皱也会减少。

早在2007年，韩珉教授就曾与徐人尔教授合作在《Developmental Cell》发表SUN1对生殖发育的研究成果。证实SUN1蛋白变异是生殖细胞形成异常的关键因素。此后这一研究组又发现SUN1和SUN2在小鼠的骨骼肌发育过程中的关键作用，两种蛋白主要影响细胞核的定位，主要通过Syne-1的定位影响核膜的定位。

最新文章则显示SUN1和SUN2缺陷型小鼠胚胎成纤维细胞，会出现细胞周期中过早的阻滞在S期，促进了细胞凋亡，以及DNA损伤，降低核周异染色质化，后者代表着基因组不稳定性。而且DDR早期事件：ATM和H2A.X的激活也会出现异常。

研究人员通过生化筛选试验，找到了SUN1，SUN2与DNA依赖性蛋白激酶DNAPK复合物之间的相互作用关联，其中DNAPK复合物可以促进DNA非同源性末端连接修复，可能参与了DDR。研究人员又进行了DNAPK的敲除试验，结果发现降低了ATM活性。

这些实验数据表明SUN1和SUN2能通过将某种核因子定位在NE上，或者通过细胞核与细胞质事件之间的交流来影响DDR过程。

（生物通：张迪）

原文摘要：

Inner Nuclear Envelope Proteins SUN1 and SUN2 Play a Prominent Role in the DNA Damage Response

The DNA damage response (DDR) and DNA repair are critical for maintaining genomic stability and evading many human diseases [1, 2,1, 2]. Recent findings indicate that accumulation of SUN1, a nuclear envelope (NE) protein, is a significant pathogenic event in Emery-Dreifuss muscular dystrophy and Hutchinson-Gilford progeria syndrome, both caused by mutations in LMNA [3, 4,3, 4]. However, roles of mammalian SUN proteins in mitotic cell division and genomic stability are unknown. Here we report that the inner NE proteins SUN1 and SUN2 may play a redundant role in DDR. Mouse embryonic fibroblasts from Sun1/Sun2/ mice displayed premature proliferation arrest in S phase of cell cycle, increased apoptosis and DNA damage, and decreased perinuclear heterochromatin, indicating genome instability. Furthermore, activation of ATM and H2A.X, early events in DDR, were impaired in Sun1/Sun2/ fibroblasts. A biochemical screen identified interactions between SUN1 and SUN2 and DNA-dependent protein kinase (DNAPK) complex that functions in DNA nonhomologous end joining repair and possibly in DDR [2, 5, 6,2, 5, 6,2, 5, 6]. Knockdown of DNAPK reduced ATM activation in NIH 3T3 cells, consistent with a potential role of SUN1- and SUN2-DNAPK interaction during DDR. SUN1 and SUN2 could affect DDR by localizing certain nuclear factors to the NE or by mediating communication between nuclear and cytoplasmic events.

作者简介：

韩珉博士
教育部****特聘讲座教授
科罗拉多大学分子、细胞和发育生物学系教授
霍华德休斯医学研究院研究员

讲座教授、发育生物学研究所共同所长

男，1956年出生，博士 。1978-1982北京大学生化专业学士；1988 年获美国加州大学洛杉矶分校博士；1991年加州理工学院从事博士后研究。1991年起任科罗拉多大学发育生物学系助教授、副教授、教授及癌症中心成员。97年起任休斯医学研究院研究员，《Developmental Dynamics》 杂志副主编。曾任华人生物学家协会副主席。2000年任复旦大学特聘讲座教授，2002年任发育生物学研究所共同所长 。


 

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