SUMO E3連接酶PIAS3在DNA損害反應中之角色

Abstract

當細胞受到傷害後會啟動一連串的機制去維持基因的完整性，這些機制稱為DNA損傷反應，簡稱DDR。已經知道ATR-Chk1訊息路徑對DDR很重要。先前的研究發現SUMO E3連接酶PIAS3對於ATR-Chk1訊息路徑的活化是必不可少的，並且也與DNA修復有關。最近的研究也發現具有PIAS3缺陷的癌症通常對標準治療有抵抗力，患者存活率也比較低。因此，在本研究中，我探索PIAS3是如何調控DDR的訊號傳遞，並期待可以找出新的癌症治療方法。ATR-Chk1訊息路徑的活化可以通過在細胞中給予WT或失去E3 SUMO連接酶活性 (SA) 的PIAS3來挽救，但是在細胞存活實驗中顯示具有SA突變的細胞對PARP抑製劑更為敏感。在蛋白質-蛋白質相互作用分析顯示，參與DNA雙鏈斷裂修復和DNA複製的蛋白質，如HIST2H3A、LIG3、MTA1、PARP1、PRP19、RFC1和XRCC5/6，是 PIAS3的相互作用蛋白。透過Co-IP實驗更進一步驗證了PIAS3和PRP19 與 PARP1確實會相互作用。通過UV雷射造成DNA損傷的實驗，我們發現當細胞缺乏PIAS3會影響PRP19聚集到DNA損傷處，但不會影響 PARP1聚集到DNA損傷處。雖然詳細機制仍然在尋找中，但是，我們的結果顯示PIAS3的SUMO E3連接酶活性可能對ATR-Chk1訊息路徑活化並不是關鍵，但是卻對DNA修復很重要。此外，通過UV雷射造成DNA損傷的實驗，我們發現當細胞缺乏PIAS3會影響RAD51聚集到DNA損傷處。綜合我的研究和先前的研究，發現PIAS3缺陷的癌細胞可以被PARP和ATR抑制劑選擇性殺死，為開發針對PIAS3缺陷的癌症的新癌症療法提供了有潛力的方向。