DSCC1通过抑制53BP1/RIF1信号通路促进DNA双链断裂同源重组修复的机制研究

《Cell Reports》：DSCC1 restrains 53BP1/RIF1 signaling at DNA double-strand breaks to promote homologous recombination repair

本文揭示了DNA复制与姐妹染色单体凝聚因子1（DSCC1）在细胞周期依赖性调控DNA双链断裂（DSB）修复通路选择中的关键作用。研究发现DSCC1通过ATR介导的Thr181磷酸化被招募至DSB位点，并在S/G2期通过CDK2依赖的Thr100磷酸化与53BP1结合，抑制ATM介导的53BP1磷酸化，从而阻断RIF1招募，促进DNA末端切除（end resection）和同源重组修复（HR）。该机制为卵巢癌等BRCA1/2野生型肿瘤的PARP抑制剂（PARPi）治疗耐药性提供了新的干预靶点。

　　

在基因组稳定性维持领域，DNA双链断裂（DSB）修复通路选择机制一直是研究热点。最新研究发现，DNA复制与姐妹染色单体凝聚因子1（DSCC1）在调控同源重组修复（HR）中扮演关键角色。

ATR激酶驱动的DSCC1招募机制
DSCC1能被ATR激酶在Thr¹⁸¹位点磷酸化，促使该蛋白快速（60-180秒）聚集到DSB位点。激光显微照射实验显示，DSCC1与DNA损伤标志物γH2AX共定位，染色质免疫沉淀（ChIP）进一步证实其与I-SceI诱导的DSB位点结合。值得注意的是，Thr¹⁸¹突变会显著削弱DSCC1的损伤位点募集能力。

细胞周期特异的表达调控
通过双胸苷阻断实验发现，DSCC1蛋白水平在细胞周期中呈现波动性表达，S/G₂期显著升高。这种周期性表达受转录因子E2F1调控，其启动子区域存在三个E2F1结合基序。与RFC复合体其他组分（如CTF18）不同，DSCC1的这种周期特异性暗示其可能具有独立于RFC的独特功能。

促进DNA末端切除的分子机制
在HR修复过程中，DSCC1通过促进DNA末端切除发挥关键作用。DSCC1缺失导致IR诱导的RPA2 Ser4/8磷酸化显著降低，AsiSI系统定量分析证实其促进ssDNA生成。进一步研究发现，DSCC1通过调控MRE11复合物（MRN）的募集来启动末端切除，但对EXO1介导的延伸过程影响较小。

53BP1/RIF1通路的精细调控
DSCC1与53BP1的BRCT结构域相互作用，这种结合依赖于CDK2介导的Thr¹⁰⁰磷酸化。在S/G₂期，磷酸化的DSCC1能抑制ATM介导的53BP1 Thr⁵⁴³磷酸化，从而阻断RIF1及其下游shieldin复合物的招募。免疫荧光显示，DSCC1缺失特异性地增加S/G₂期细胞中RIF1焦点形成，而对G₁期无影响。

临床转化价值
TCGA数据分析显示DSCC1在卵巢癌中频繁扩增，免疫组化证实其在癌组织中的高表达。功能实验表明，DSCC1缺失使BRCA1/2野生型卵巢癌细胞对PARP抑制剂敏感，小鼠移植瘤模型证实联合治疗可显著抑制肿瘤生长。这为拓展PARPi在非BRCA突变肿瘤中的应用提供了新思路。

该研究不仅阐明了DSCC1在HR修复中的新机制，更为克服PARPi耐药提供了潜在靶点。未来针对DSCC1-CDk2相互作用界面的小分子开发，可能成为增强PARPi疗效的新策略。