基因與基因體學 科學報導 轉譯醫學

H3.3 的伴護蛋白 HIRA 如何幫助受損 DNA 重新被轉錄?

DNA 受到損害以後,為了避免細胞產生不正常的 RNA ,局部的轉錄作用往往會被抑制直到 DNA 修復以後才又重新啟動轉錄。許多蛋白像是組蛋白(histone)以及其伴護蛋白(chaperone)都被報導參與了染色質結構的重建,然而細胞究竟透過何種方式讓染色質「記住」受損區域 DNA 的轉錄活性仍然是一個耐人尋味的問題。

本篇研究來自法國居禮研究院(Curie Research Institute)。研究團隊利用紫外線(UVC)對 DNA 造成局部破壞,發現當組蛋白變體 H3.3 的伴護蛋白 ── HIRA(Histone regulator A)被 knock-down 以後,儘管 DNA 本身的修復並未受到干擾,新的轉錄作用仍然大幅度的消失。

研究發現當 DNA 受損時,所啟動的核苷酸切除修復(Nucleotide excision repair, NER)機制中的 DDB1-DDB2-Cul4A 複合體會偵測並結合至 DNA 受損的位置,而這個具有泛蛋白化(Ubiquitination)活性的複合體對於吸引 HIRA 至 DNA 受損區域是十分重要的。接著,隨著 HIRA 攜帶而來的新生成的 H3.3 會在受損區域附近開始累積,在 UVC 照射後一個多小時後就穩定地維持著局部的高濃度,DNA 的修復隨後便開始進行。

由於 H3.3 普遍認為和 DNA 轉錄活性有關,研究者推測這就像是『書籤(bookmark)』系統一樣:藉由 H3.3 沉積在受損的 DNA 區域,讓 RNA Pol II 在 DNA 修復以後能夠盡快辨認並結合至原先的轉錄活性區域以執行細胞正常的功能。

 

圖片來源:http://ppt.cc/QLdd

 

參考資料:

  1. Adam, S., Polo, S., & Almouzni, G. (2013). Transcription Recovery after DNA Damage Requires Chromatin Priming by the H3.3 Histone Chaperone HIRA. Cell155(4), 963. DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.10.039.

撰文│林庭蔚
編輯│李政霖
編修│蔡文豪

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林庭蔚

長庚醫學七年級,目前在林口長庚醫院實習。熱愛登山和旅行,參予世界醫學生聯合會醫院交換見習,短期參與校內實驗室暑期研究以及國科會大專生計畫,希望能在Investigator平台上與來自不同領域的人交換想法,並找到未來一起解決有趣問題的夥伴。