HUWE1-dependent DNA-PKcs neddylation modulates its autophosphorylation in DNA damage response

doi:10.1038/s41419-020-2611-0

.2020年5月26日；11(5):400.

doi:10.1038/s41419-020-2611-0。

依赖HUWE1的DNA-PKcs neddylation在DNA损伤反应中调节其自身磷酸化

郭宗培¹, 王少政¹, 谢颖（音）¹, 杨涵^1 2, 赛胡^1 2, 华冠¹, 谢大飞¹, 白晨军¹, 刘晓丹¹, 顾永清¹, 平坤洲^三 4, 腾马^5 6

附属公司

¹北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。
²华南大学公共卫生学院环境医学与辐射卫生研究所，湖南衡阳，421001。
^三北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。zhoupk@bmi.ac.cn。
⁴华南大学公共卫生学院环境医学与辐射卫生研究所，湖南衡阳，421001。zhoupk@bmi.ac.cn。
⁵北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。mateng82913@163.com。
⁶首都医科大学北京胸科医院细胞与分子生物学系/北京结核病与胸肿瘤研究所，北京，101149，中国。mateng82913@163.com。

采购管理信息： 32457294
预防性维修识别码：项目管理委员会7250858
内政部： 10.1038/s41419-020-2611-0

依赖HUWE1的DNA-PKcs neddylation在DNA损伤反应中调节其自身磷酸化

郭宗培等。细胞死亡病. 2020.

.2020年5月26日；11(5):400.

doi:10.1038/s41419-020-2611-0。

作者

郭宗培¹, 王少政¹, 谢颖（音）¹, 杨涵^1 2, 赛胡^1 2, 华冠¹, 谢大飞¹, 白晨君¹, 刘晓丹¹, 顾永清¹, 平坤洲^三 4, 腾马^5 6

附属公司

¹北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。
²华南大学公共卫生学院环境医学与辐射卫生研究所，湖南衡阳，421001。
^三北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。zhoupk@bmi.ac.cn。
⁴华南大学公共卫生学院环境医学与辐射卫生研究所，湖南衡阳，421001。zhoupk@bmi.ac.cn。
⁵北京放射医学研究所北京放射生物学重点实验室放射毒理学与肿瘤学系，北京，100850，中国。mateng82913@163.com。
⁶首都医科大学北京胸科医院细胞与分子生物学系/北京结核病与胸肿瘤研究所，北京，101149，中国。mateng82913@163.com。

采购管理信息： 32457294
预防性维修识别码：项目管理委员会7250858
内政部： 10.1038/s41419-020-2611-0

摘要

DNA-依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PKcs）是DNA-PK复合物在DNA双链断裂的非同源末端连接（NHEJ）修复中的核心成分，其活性严格受DNA-PKc磷酸化控制。泛素样蛋白NEDD8参与DNA损伤反应的调控，但NEDD8相关的neddylation是否以及如何影响DNA-PKcs和NHEJ过程仍然是个谜。在这里，我们发现DNA-PKcs在其激酶结构域是多烯二基化的。neddylation E2-结合酶UBE2M和E3连接酶HUWE1（HECT、UBA和WWE域包含E3泛素蛋白连接酶1）负责DNA-PKcs的neddylization。此外，抑制HUWE1依赖的DNA-PKcs neddylation会损害Ser2056处的DNA-PKcs自动磷酸化。最后，HUWE1依赖性DNA PKcs nedylation的缺失降低了NHEJ的效率。这些研究揭示了奈德基化如何调节NHEJ核心复合物的活性。

PubMed免责声明

利益冲突声明

提交人声明他们没有利益冲突。

数字

**图1。DNA-PKcs通过neddylation修饰。**
一DNA损伤后，DNA-PKcs被neddylated化。将SFB-NEDD8 WT或SFB-NEDD8ΔG转染到HEK293T细胞中，24 转染后h，将细胞暴露于10 Gy电离辐射。IR处理4小时后，收集细胞并进行链霉亲和素下拉和蛋白印迹。用指示的抗体培养斑点。b条MLN4924处理消除了DNA-PKcs的neddylation。SFB-NEDD8-转染的HEK293T细胞用3 μ米MLN4924用于1 h、用10 Gy IR并采集用于链霉亲和素下拉和western blot。**c（c）**DNA-PKcs脱醛需要NEDP1。HEK293T细胞要么单独转染SFB-NEDD8，要么与NEDP1联合转染。收集细胞进行链霉亲和素下拉和western blot 4 10后h Gy IR处理。IP-western blot检测DNA-PKcs的neddylation。d日,**e（电子）**内源性DNA-PKcs被neddylated。分别用特异性抗体免疫沉淀内源性DNA-PKcs或内源性NEDD8，并用NEDD8抗体或DNA-PKcs抗体检测免疫沉淀蛋白。**（f）**MLN4924处理抑制了内源性DNA-PKcs的neddylation。Hela细胞用3 μ米MLN4924用于1 h并经受10次 Gy IR处理。6小时后，收集细胞并进行IP western印迹。

**图2。DNA PKcs激酶结构域和赖氨酸4007位点通过nedylation修饰。**
一含激酶结构域的DNA-PKcs截短突变体H通过neddylation修饰。左面板显示了不同DNA-PKcs截断突变体的示意图。右图，用不同的突变体共转染HEK293T细胞，并在用NEDD8抗体检测后用Flag抗体免疫沉淀收获的细胞裂解物。b条MLN4924消除了DNA-PKcs截断突变体H的neddylation，而MG132增加了DNA-PK H neddylization。DNA-PKcs突变体H与HA-NEDD8共转染，转染细胞用MLN4924或MG132处理。治疗后，收集细胞并用所示抗体进行Flag IP和western印迹。**c（c）**DNA-PKcs激酶结构域被neddylated。将仅含有激酶结构域或FATC结构域的不同DNA-PKcs截短突变体与HA-NEDD8 WT或HA-NEDD 8ΔG质粒共转染。转染后10 经Gy-IR处理后，收集细胞并用所示抗体进行Flag IP和western印迹。d日NEDD8 K60介导DNA-PKcs的多糖基化。转染后，NEDD8 WT、K60R、K48R或NOK质粒与DNA PKcs H突变体共转染，10 经Gy-IR处理后，收集细胞并用所示抗体进行Flag IP和western印迹。**e（电子）**K4007是DNA-PKcs的主要neddylation位点。DNA-PKcs激酶域中的不同K-R突变体与His-NEDD8共转染。转染后10 经Gy-IR处理后，收集细胞并用所示抗体进行Flag IP和western印迹。

**图3。HUWE1是DNA-PKcs neddylation E3。**
一,b条HUWE1与DNA-PK复合物和UBE2M相互作用。用DNA-PKcs抗体或Flag-HUWE1进行免疫沉淀，无论是HUWE 1还是DNA-PKc，Ku70/Ku80，用所示抗体进行免疫印迹检测UBE2M。**c（c）**HUWE1缺失消除了DNA-PKcs neddylation。HUWE1被特异性siRNA耗尽。收集耗尽的细胞，在用NEDD8抗体检测后用DNA-PKcs抗体进行IP。

**图4。DNA-PKcs neddylation促进DNA-PKcsSer2056磷酸化。**
一HUWE1缺失降低了DNA-PKcs Ser2056磷酸化。用VP-16处理HUWE1 shRNA-缺失细胞并在指定的时间点采集，然后用western blotting检测DNA-PKcs Ser2056磷酸化或ATM Ser1981磷酸化。b条UBA3敲除消除了DNA-PKcs Ser2056磷酸化。用VP-16处理UBA3 siRNA-缺失的HeLa细胞并在指定的时间点收获，然后用western blotting检测DNA-PKcs Ser2056磷酸化。**c（c）**,d日MLN4924处理降低了VP-16或IR处理后DNA-PKcs Ser2056的磷酸化。HeLa细胞用3 μ米MLN4924用于1 h后进行VP-16处理或不同剂量的IR处理，然后收集细胞，然后用DNA-PKcs Ser2056抗体或指示抗体进行免疫印迹。

**图5。DNA-PKcs neddylation调节NHEJ修复。**
一HUWE1缺失细胞中γH2AX病灶增加。shHUWE1和对照细胞用10 Gy IR，IR后不同时间点用γH2AX抗体染色。b条HUWE1依赖的DNA-PKcs奈德化的耗竭导致细胞阻滞在G1期。**c（c）**HUWE1依赖的DNA-PKcs奈德化耗竭抑制NHEJ修复。与对照组相比，两种HUWE1 siRNA均显示出统计学意义(第页 < 0.05). 53BP1敲除作为阳性对照。d日HUWE1依赖性DNA PKcs nedylation如何影响NHEJ修复的示意图。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

扩展的柔性非同源末端连接复合体中的一种内源性无序APLF连接Ku、DNA-PKcs和XRCC4-DNA连接酶IV。
Hammel M、Yu Y、Radhakrishnan SK、Chokshi C、Tsai MS、Matsumoto Y、Kuzdovich M、Remesh SG、Fang S、Tomkinson AE、Lees-Miller SP、Tainer JA。 Hammel M等人。生物化学杂志。2016年12月30日；291(53):26987-27006. doi:10.1074/jbc。M116.751867。Epub 2016年11月14日。生物化学杂志。2016 采购管理信息：27875301 免费PMC文章。
解读不同DNA-PK磷酸化在折叠复制分叉中的作用。
Neal JA、Dunger K、Geith K、Meek K。 Neal JA等人。 DNA修复（Amst）。2020年10月；94:102925. doi:10.1016/j.dnarep.2020.102925。Epub 2020年7月8日。 DNA修复（Amst）。2020 采购管理信息：32674014 免费PMC文章。
蛋白磷酸酶1和磷酸酶1核靶向亚单位依赖性调节DNA依赖性蛋白激酶和非同源末端连接。
Zhu S、Fisher LA、Bessho T、Peng A。朱S等。核酸研究。2017年10月13日；45(18):10583-10594. doi:10.1093/nar/gkx686。 2017年核酸研究。采购管理信息：28985363 免费PMC文章。
靶向neddylization E2s：癌症的新治疗策略。
郑永科、郭玉杰、王乙、王丙、马蒙·马阿、高毅、刘HM。郑永科等。血液肿瘤学杂志。2021年4月7日；14(1):57. doi:10.1186/s13045-021-01070-w。血液肿瘤学杂志。2021 采购管理信息：33827629 免费PMC文章。审查。
DNA依赖性蛋白激酶的自磷酸化和自激活。
黑泽明A。黑泽明A。基因（巴塞尔）。2021年7月19日；12（7）:1091。doi:10.3390/genes12071091。基因（巴塞尔）。2021 采购管理信息：34356107 免费PMC文章。审查。

查看所有类似文章

引用人

GCN5介导DNA-PKcs巴豆酰化，用于DNA双链断裂修复和确定癌症放射敏感性。
韩毅，赵浩，李庚，贾杰，郭浩，谭杰，孙X，李S，冉Q，白C，顾毅，李Z，关H，高S，周PK。 Han Y等人。英国癌症杂志。2024年4月4日。doi:10.1038/s41416-024-02636-4。打印前在线。英国癌症杂志。2024 采购管理信息：38575732
蛋白质甲酰化及其在健康和疾病中的作用。
张S，于Q，李Z，赵Y，孙毅。张S等。信号传输目标热。2024年4月5日；9（1）：85。doi:10.1038/s41392-024-01800-9。信号传输目标热。2024 采购管理信息：38575611 免费PMC文章。审查。
基于机器学习方法的缺血性卒中潜在Neddylation相关关键基因的识别。
黄德，朱毅，沈杰，宋丙。 Huang D等人。摩尔神经生物学。2024年5月；61(5):2530-2541. doi:10.1007/s12035-023-03738-5。Epub 2023年11月1日。摩尔神经生物学。2024 采购管理信息：37910287
靶向NEDD8-激活酶用于癌症治疗：发展、临床试验、挑战和未来研究方向。
Fu DJ、Wang T。 Fu DJ等。血液肿瘤学杂志。2023年7月31日；16(1):87. doi:10.1186/s13045-023-01485-7。血液肿瘤学杂志。2023 采购管理信息：37525282 免费PMC文章。审查。
NEDD8-结合酶E2s：癌症治疗的关键靶点。
周L，林X，朱J，张L，陈S，杨H，贾L，陈B。周磊等。细胞死亡发现。2023年1月23日；9(1):23. doi:10.1038/s41420-023-01337-w。细胞死亡发现。2023 采购管理信息：36690633 免费PMC文章。审查。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Jiang W，等。DNA-PKcs的差异磷酸化调节非同源末端连接期间末端处理和末端连接之间的相互作用。分子细胞。2015;58:172–185. doi:10.1016/j.molcel.2015.02.024。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Ciccia A，Elledge SJ。DNA损伤反应：让刀子玩起来更安全。分子细胞。2010年；40:179–204. doi:10.1016/j.molcel.2010.09.019。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
1. Blackford AN、Jackson SP.ATM、ATR和DNA-PK：三位一体是DNA损伤反应的核心。分子细胞。2017;第66:801–817页。doi:10.1016/j.molcel.2017.05.015。-内政部-公共医学
1. Deshpande，R.等人。DNA-PKcs促进DNA末端处理。bioRxiv，395731（2018）。
1. Lees-Miller S，Meek K。通过非同源末端连接修复DNA双链断裂。生物化学。2003;85:1161–1173. doi:10.1016/j.biochi.2003.10.11。-内政部-公共医学

出版物类型

行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

LinkOut-更多资源

全文源
其他
- NCI CPTAC分析门户

[1] Jiang W，等。DNA-PKcs的差异磷酸化调节非同源末端连接期间末端处理和末端连接之间的相互作用。分子细胞。2015;58:172–185. doi:10.1016/j.molcel.2015.02.024。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[2] Jiang W，等。DNA-PKcs的差异磷酸化调节非同源末端连接期间末端处理和末端连接之间的相互作用。分子细胞。2015;58:172–185. doi:10.1016/j.molcel.2015.02.024。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[3] Ciccia A，Elledge SJ。DNA损伤反应：让刀子玩起来更安全。分子细胞。2010年；40:179–204. doi:10.1016/j.molcel.2010.09.019。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[4] Ciccia A，Elledge SJ。DNA损伤反应：让刀子玩起来更安全。分子细胞。2010年；40:179–204. doi:10.1016/j.molcel.2010.09.019。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学

[5] Blackford AN、Jackson SP.ATM、ATR和DNA-PK：三位一体是DNA损伤反应的核心。分子细胞。2017;第66:801–817页。doi:10.1016/j.molcel.2017.05.015。-内政部-公共医学

[6] Blackford AN、Jackson SP.ATM、ATR和DNA-PK：三位一体是DNA损伤反应的核心。分子细胞。2017;第66:801–817页。doi:10.1016/j.molcel.2017.05.015。-内政部-公共医学

[7] Deshpande，R.等人。DNA-PKcs促进DNA末端处理。bioRxiv，395731（2018）。

[8] Deshpande，R.等人。DNA-PKcs促进DNA末端处理。bioRxiv，395731（2018）。

[9] Lees-Miller S，Meek K。通过非同源末端连接修复DNA双链断裂。生物化学。2003;85:1161–1173. doi:10.1016/j.biochi.2003.10.11。-内政部-公共医学

[10] Lees-Miller S，Meek K。通过非同源末端连接修复DNA双链断裂。生物化学。2003;85:1161–1173. doi:10.1016/j.biochi.2003.10.11。-内政部-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

依赖HUWE1的DNA-PKcs neddylation在DNA损伤反应中调节其自身磷酸化

附属公司

依赖HUWE1的DNA-PKcs neddylation在DNA损伤反应中调节其自身磷酸化

作者

附属公司

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

LinkOut-更多资源

全文源

其他

摘要

利益冲突声明

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源

其他