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刘聪实验室在国际知名学术期刊《Nature Communications》杂志发表重要成果

421日,我院刘聪实验室在《Nature》子刊《NatureCommunications》(影响因子11.47)杂志上发表了题为“CRL4Wdr70regulates H2B monoubiquitination and facilitates Exo1-dependent resection”的研究论文。文章提出了在DNA双链断裂修复过程中,BRCA153BP1等重要修复蛋白的竞争性相互作用以及对同源重组修复(HR)和非同源末端连接(NHEJ)途径的选择性调控机制,阐明了H2B的单泛素化对同源重组修复中长距离DNA5’-3’回切的关键作用。该成果是DNA损伤修复研究领域的重大进展,为研究DNA修复信号网络及探索肿瘤治疗的新方法提供了理论基础和新的思路。

同源重组修复是一种重要的DNA双链断裂修复途径,长期的研究证实,在同源重组修复中发挥重要作用的BRCA1BRCA2基因在妇科肿瘤中频繁出现突变型,10%的卵巢癌组织中能发现二者等位基因的杂合性丧失(lossof heterozygosity)和功能丢失,BRCA基因突变的卵巢癌细胞非整倍体增多,中心体扩增,染色体结构异常,提示同源重组等基因组稳定性机制在恶性肿瘤发生发展过程中起着重要的抗癌作用。

刘聪实验室以裂殖酵母为研究对象,利用遗传学筛选的方法首次鉴定了染色质重塑因子CRL4-Wdr70,并指出其功能是通过促进H2B单泛素化参与同源重组修复。利用定点的DNA双链断裂诱导系统,染色质免疫共沉淀证实了CRL4-Wdr70能够定位于DNA断裂位点,促使了一系列的表观遗传修饰变化,包括H2B的单泛素化、H4K20的甲基化等,从而特异性地募集EXO1参与同源重组修复远距离DNA5’-3’回切。该发现首次阐明了组蛋白修饰与核酸酶的相互作用关系以及参与同源重组修复的具体分子机制,解决了核酸酶怎样释放核小体结构从而对DNA进行回切这个长期以来悬而未决的问题。

该论文的第一完成单位为四川大学华西第二医院,第一作者为曾鸣,通讯作者为刘聪,其他作者包括医院工作人员唐子执等。该研究得到了出生缺陷与相关妇儿疾病教育部重点实验室(四川大学)和国家自然科学基金的共同资助。

刘聪教授是DNA损伤修复及肿瘤治疗相关领域的知名,在表观遗传修饰参与DNA修复研究方向上已取得了诸多进展,该成果是他一系列重要成果的最新延续。刘聪教授现为四川大学华西第二医院基因组稳定性实验室PI,医院为刘聪教授的研究提供了良好的软硬件环境。目前,刘聪教授的团队还在肿瘤的发生发展机制等相关领域开展工作,已取得了突破性进展


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