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哺乳动物的DNA聚合酶δ(Polδ)被认为是聚合酶B家族的一个成员是第一个被发现同时具有5→3聚合酶活性和3→5外切酶活性的真核DNA聚合酶。早期的研究包括从小牛胸腺或人类胎盘分离得到的Polδ复合物表明Polδ是仅由p125和p50两个亚基组成的二聚体。之后的研究又发现了2个新的亚基,即p68/66亚基,一种粟酒裂殖酵母Cdc27或啤酒酵母Polδ及Pol32的一种同源物,p12亚基,类似于粟酒裂殖酵母Polδ的Cdm1.现在哺乳动物Polδ被认为是至少由p125,p50,p68和p12四亚基组成的异源四聚体。
作为三种主要的聚合酶α(Polα),δ(Polδ),andε(Polε)之一,在染色体DNA合成中Polδ通过与增殖细胞核抗原(PCNA)相互作用而扮演着至关重要的角色,PCNA是一种环状夹环结构的蛋白,是Polδ的辅助蛋白,能刺激Polδ的活性,并在复制中是不可或缺的因素。
哺乳动物通过主动防御机制来应对DNA损伤,被称为DNA损伤应答(DDR)。这一机制通过募集或装备一系列与修复相关的蛋白复合物并激活DNA修复系统,激活细胞周期检查点甚至细胞凋亡等程序来应对DNA损伤。近期的研究展示了一种新的哺乳动物的应对损伤的机制,当DNA受到紫外照射,或化学试剂处理,复制压力等因素而产生DNA损伤时,Polδ的小亚基p12会快速降解使Polδ从四聚体形式转变成三聚体形式。p12的降解依赖于ATR/Chk1激酶信号途径并通过泛素化途经降解。同时近期的研究表明当处于S期的细胞经紫外照射处理或遗传毒性试剂处理后所造成的细胞损伤会激活DNA损伤耐受机制(DDT)途经控制的PCNA的泛素化。
本研究发现:经UV处理的HeLa细胞裂解液经免疫亲和层析柱和分子筛之后可以分离得到Polδ结合蛋白。令人感兴趣的是,RNF8被鉴定出是Polδ结合蛋白并作为E3连接酶通过与UbcH5c E2酶作用介导小亚基p50的泛素化,同时通过荧光显微镜可以观察到,经UV处理的细胞中RNF8可以通过与Polδ的结合而共同募集到损伤点。这一发现揭示了一种新的DNA损伤应答机制,同时使我们更进一步的了解Polδ是如何参与更广泛的DNA损伤调控路径。