DNA修复快照

DNA就像身体的计算机代码，必须保留它才能让我们的身体生存。然而，随着细胞的生长和变化，DNA很容易出现缺陷，特别是双链断裂(DSBs)。事实上，DSB经常在一生中发生。然而，DNA被DNA修复机器保护。大阪大学和东京大学科学家的一项新研究描述了这种机制的关键部分的晶体结构，RNF168与泛素化蛋白质的结合，并发现了其他泛素化蛋白质相互作用中未见的独特结合。

为了激活DNA修复机制，DSB刺激泛素化。作为修复过程的一部分，RNF168与多泛素化蛋白质结合并在受损DNA上积累。

泛素化描述了蛋白质遍在蛋白与另一种蛋白质的结合。然后遍在蛋白将通过其七个赖氨酸氨基酸残基中的一个进一步与自身结合以形成遍在蛋白链。RNF168与赖氨酸63连接的泛素链具有高度特异性结合。

因为RNF168与赖氨酸63链的结合对于其他DNA修复蛋白的募集是必不可少的，所以科学家研究了确保这种结合的分子相互作用。特别是，他们对两个适当命名为泛素依赖性DSB募集模块(UDM)1和UDM2的RNF168结构域感兴趣。

晶体结构由与赖氨酸63链两个遍在蛋白分子结合的每个RNA168结构域构成。结构显示RNF168-赖氨酸63链相互作用通过许多独特的氢键和其他泛素赖氨酸链中未见的疏水相互作用而稳定。此外，UDM1和UDM2各自折叠为单个α-螺旋以结合远端和近端泛素，但RNF168对赖氨酸63链的特异性取决于与远端遍在蛋白的相互作用。研究指出，这与其他近端泛素定义连锁特异性的相互作用形成鲜明对比。

使用晶体结构，研究人员可以确定每个UDM中哪些区域与两个泛素分子结合：UDM1中的LRM1和UMI，以及UDM2中的UAD和MIU2。但是，结合的条件不同。对于UDM1，对赖氨酸63链的特异性取决于LRM1和UMI之间的距离和方向，而RNF168与泛素结合。另一方面，对于UDM2，它是两个遍在蛋白分子之间的空间，而RNF168与泛素结合。随后的突变实验表明，UDM2结合对于RNF168募集至关重要，而UDM1是辅助的。