DNA-PK驱动的核小体解缠绕促进染色质中的非同源末端连接

《Nature Communications》：DNA-PK driven nucleosome unwrapping enables NHEJ in chromatin

　　DNA双链断裂是最具细胞毒性的DNA损伤形式之一，在人类细胞中主要通过非同源末端连接（NHEJ）进行修复。NHEJ由Ku70/80异源二聚体（Ku）和DNA依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PKcs）启动，随后由桥接和连接DNA末端的因子完成。Ku和DNA-PKcs需要约28个碱基对的可自由访问的双链DNA，而在含有核小体作为屏障的染色质中，这一条件往往无法满足。由于既往的体外研究主要使用裸露DNA，DNA-PKcs的具体作用一直尚不明确。本文通过体外连接实验表明，DNA-PKcs能够促进DNA可及性受限的核小体上的NHEJ修复。核小体结合的Ku与DNA-PKcs的冷冻电镜结构揭示，Ku在遇到核小体屏障后借助DNA-PKcs克服该屏障。多种不同的结构状态支持了DNA-PK沿核小体DNA逐步渐进转位的分步模型，凸显了DNA-PKcs在体内染色质相关NHEJ修复中的功能。