The effect of chromatin assembly factor1 in ATM-dependent DNA damage response

Abstract

유전자 손상반응이란 간략하게 설명하면 세포가 유전자손상을 감지하면 신호 전달 경로를 통해서checkpoints 을 작동시키는 것이다. 여기서 우선 여러 개의 센서들이 감지되고 다음 transducers 을 통과하고 더 나아가서 effectors을 일으킨다. 여기서 우리가 연구하자고 하는 Chromatin assembly factor 1 (CAF-1)은 게놈 보전과 유전자 수복에 관여하는 중요한 유전자다. 그렇지만, CAF-l이 DNA 수복에 어떻게 관여하는지는 많이 연구되어지지 않았다. 본 연구에서는 유전자이중나선 절단에 의한 유전자 손상반응에서 CAF1은 유전자손상반응의 센서인ATM과 결합하는 것을 규명하였다. CAF-1 은 유전자손상을 일으키는 UV, BLM, NCS 에 의해 세포핵에서 foci 가 형성되지만 ATM 과 함께 같은 곳에 보충되지 않는다. 그리고 다른 유전자 손상반응의 센서인 rH2AX, 53BP1, NBS1, BRCA1등과 역시 함께 집중되지 않는다. RNA interference를 통한 CAF-1 의 결핍은 유전자손상에 활성화되는 ATM과 BRCA1의 인산화를 증가시켰고, foci 형성 또한 증가시켰다. 또한 clonal 생존율을 증가시켰다. 따라서 CAF1은 유전자 수복에 직접적으로 기여할 것이다. 그리고 또한 CAF1이 결핍한 세포에서 유전자손상에 활성화되는 NBS1, ChK2, p53의 인산화는 증가되었고, 세포주기에서 intra-S기 checkpoint를 파괴시켰고 G2/M기 checkpoint에는 영향을 미치지 않았다. 결론적으로, CAF1은 ATM 의 신호전달 경로를 통해서 유전자손상 체크시스템을 조절하여 유전자손상을 억제하고 유전자안정성 유지에 매우 중요한 단백질이다.|DNA damage response is briefly explained as a signal transduction pathway called checkpoints that is detected by several sensors and passed down through transducers and effectors. Here we identify a Chromatin assembly factor 1 (CAF-1) is involved in genome integrity and DNA repair, which binds to DNA damage sensor, ATM (ataxia telangiectasia mutated) using yeast two hybrid screening. CAF-1 forms DNA foci after DNA damages such as UV radiation and radiomimetic drugs, Bleomycin(BLM), Neocarzinostatin(NCS), but it does not colocalize with ATM to sites of DNA damage. Moreover, CAF-1 dose not colocalize with other DNA damage sensors such as rH2AX, 53BP1, NBS1 and BRCA1 to the DNA damage sites. Silencing of CAF-1 p150 via RNA-mediated interference (RNAi) increases foci formation of ATM and BRCA1 following DNA damage, and was also increased the clonal survival rate, which may directly contribute DNA repair. On the other hands, CAF1-depleted cells show reduced NBS1, Chk2 and p53 phosphorylation following DNA damage, and defect of intra-S phase checkpoint but not G2/M checkpoint. Therefore, our combined results suggest that CAF1 is critical regulator of ATM-dependent DNA damage signaling pathway and plays a direct role in intra-S phage checkpoint machinery.