APLF介导Ku70/Ku80异二聚体与DNA末端对接的多价性调控机制

《Nature Communications》：DNA-driven dimerization of Ku70/Ku80 regulates the synapsis of double-strand breaks by APLF

　　

摘要

通过非同源末端连接修复双链断裂需要DNA末端的对接。APLF作为一种重要的修复因子逐渐受到关注，它能够在Ku70/Ku80异二聚体的存在下形成对接桥梁。然而，目前仅报道了Ku70/Ku80与APLF之间的一对一相互作用，而这对于实现真正的对接来说显然是不够的。此外，当没有双链断裂时，APLF如何介导Ku70/Ku80异二聚体的对接仍然不清楚。我们利用包括质量光度测量、原子力显微镜以及磁力和光学镊子在内的单分子技术，证明了APLF介导的对接需要每个DNA末端至少有两个Ku70/Ku80异二聚体参与。这一需求的本质在于APLF中的两个poly(ADP-ribose)结合结构域需要同时与单个DNA上的poly(ADP-ribosyl)化Ku70/Ku80异二聚体相互作用。我们还发现长链非编码RNA NIHCOLE能够与多达四个Ku70/Ku80异二聚体结合，这表明对接效率的提高可能依赖于断裂两侧Ku70/Ku80异二聚体的桥接作用。我们的研究结果提出了一个关于Ku70/Ku80异二聚体与DNA结合的生理意义模型，并揭示了一种基于多价性的调控机制，该机制限制了APLF仅能与与DNA结合的Ku70/Ku80异二聚体进行对接。