细胞周期依赖性TICRR/TRESLIN与MTBP染色质结合机制揭示人类DNA复制起始新范式

本研究通过Cut&Run技术首次绘制了人类复制起始因子TRESLIN(TICRR)和MTBP的全基因组结合图谱，揭示其在G1期通过TRESLIN依赖性机制结合早期复制起始位点，而在S期转为MCM非依赖性的扩散结合模式，为理解真核生物复制起始的进化差异提供了关键证据。

　　

DNA复制是生命延续的基础过程，但在高等真核生物中，复制起始位点的选择机制仍存在诸多谜团。与酵母中明确的Sld3-Sld7-MCM招募机制不同，人类细胞中同源蛋白TRESLIN(TICRR)和MTBP的作用模式长期未明。这种认知空白严重限制了对癌症等复制相关疾病的理解，也阻碍了靶向复制起始的抗肿瘤药物开发。

美国俄克拉荷马大学健康科学中心细胞生物学系和俄克拉荷马医学研究基金会(University of Oklahoma Health Sciences Center, Oklahoma Medical Research Foundation)的Tyler D. Noble团队在《Genome Biology》发表重要成果。研究人员运用mClover标签系统结合改进的Cut&Run技术，首次实现TRESLIN/MTBP全基因组结合位点的高分辨率绘图，并通过FUCCI细胞分选系统解析其动态变化规律。关键技术包括：1) CRISPR-Cas9介导的mClover内源标记；2) 跨周期同步化结合FUCCI荧光分选；3) 改良的固定化Cut&Run染色质结合分析；4) Geminin(T25D)诱导的复制许可抑制模型。

【Reproducible binding of TRESLIN and MTBP to origins and early replicating domains】
研究发现TRESLIN与MTBP在异步细胞中共享55%的结合位点（19,559个峰中10,571个重叠），这些位点显著富集于基因启动子区（p≤0.001）。与DLD-1细胞数据比较显示，保守结合位点主要分布在转录活跃区域。通过高分辨率Repli-Seq分析证实，53%的结合位点与已知复制起始位点（Ini-Seq/SNS-Seq）重叠，且早期复制区（Repli-Seq bin1-3）的TRESLIN/MTBP信号强度是晚期复制区（bin16）的7.3倍。

【TRESLIN and MTBP bind to potential replication origins during G1】
同步化实验揭示G1期TRESLIN/MTBP结合信号比异步细胞高2.1倍（DESeq2 FDR<0.05）。基因组示踪显示，在chr1:65,748,366-67,420,716等早期复制区呈现典型双峰结合模式，而晚期复制区（如chr1:100,202,878-101,572,693）信号显著减弱。这种G1期特异性结合提示其可能参与复制起始位点的"标记"过程。

【MTBP binding shifts from early initiation zones to broad domains between the G1 and S phases】
FUCCI分选发现G1期MTBP以离散峰形式结合（9,401个峰），而早期S期转为扩散模式（9,383个峰，重叠系数仅0.4）。定量分析显示，G1期峰主要分布在Repli-Seq bin1-3（占72%），而早期S期峰向bin4-9迁移（p≤0.001）。值得注意的是，晚期复制区（bin12-16）的MTBP信号在S期降低83%，表明存在结合位点重编程。

【A role for TRESLIN in the localization of TRESLIN-MTBP complex to chromatin during G1】
siRNA实验证实TRESLIN敲除使G1期染色质结合MTBP减少67%（流式细胞术），而S期仅降低12%。相反，MTBP敲除对TRESLIN的染色质结合影响较小（G1期降低31%）。这种非对称依赖性提示TRESLIN是G1期复合体招募的主要决定因素。

【Licensing is not a requirement for TRESLIN and MTBP binding to chromatin】
Geminin(T25D)诱导的MCM加载抑制实验显示，TRESLIN结合不受影响（Cut&Run信号变化<5%），而MTBP仅在晚期复制区信号降低19%。这一结果颠覆了酵母Sld3-Sld7必须通过MCM结合的经典模型，提示高等真核生物存在独特的复制起始调控路径。

这项研究建立了人类DNA复制起始调控的新范式：1）G1期TRESLIN介导的复制起始位点"预标记"机制；2）S期MCM非依赖性的MTBP结合模式转换；3）复制时序域特异的结合动力学。这些发现不仅解释了肿瘤细胞中常见的复制压力耐受现象（如MTBP过表达），也为开发靶向复制起始阶段的抗癌药物提供了新靶点。特别值得注意的是，TRESLIN/MTBP在基因启动子区的富集特征，可能为理解复制与转录冲突的分子基础开辟了新视角。