法国蒙彼利埃蒙彼利埃大学（Universite´ de Montpellier）CNRS胡曼研究所（Institut de Ge´ ne´ tique Humaine）Camilla Frattini和Alexy Promonet教授团队，于2021年3月18日在Molecular Cell上发布了一项重要研究成果。

其揭示了TopBP1在组装核聚合物开启ATR检查点信号中的机制，为细胞DNA复制障碍提供了理论和实践依据。

文章标题：

TopBP1 assembles nuclear condensates to switch on ATR signaling

期刊：

Molecular Cell

第一作者单位：

蒙彼利埃蒙彼利埃大学（Universite´ de Montpellier）

通讯作者单位：

蒙彼利埃蒙彼利埃大学（Universite´ de Montpellier）

影响因子：

17.970（2021年）

研究摘要

ATR检查点信号，对于细胞DNA复制障碍的应答至关重要。研究者使用了光遗传学平台，发现ATR的主要激活剂TopBP1，存在大量自组装的微米级聚合物。

这些opto-TopBP1聚合物，是团簇状球形纳米颗粒的功能主体。TopBP1聚合物的形成是可逆的，并且与TopBP1伴侣蛋白共定位。

研究表明，TopBP1聚合物是一种分子开关，可以增强ATR对磷酸化检查点激酶1（Chk1）的活性，并减缓DNA复制功能。

而ATR激活域中关键残基的氨基酸，反过来也会影响TopBP1聚合物的形成，从而破坏ATR/Chk1信号。在生理状态条件下纯化后的TopBP1，可进行液相分离。

研究结论：ATR信号的机制与TopBP1聚合物相辅相成，互相制约。

实验设计

01

将TopBP1基因，构建到含拟南芥cryptochrome2（Cry2）的表达质粒中；

02

质粒转染到HEK293细胞内，进行过表达；

03

设置野生型，W1145R（AAD区）对照比较；

04

设置过表达紊乱的ETAA1-AAD，和正常过表达做对照；

05

通过荧光显微镜，观察TopBP1的表达水平、部位及状态。

                                        研究发现及创新

①     TopBP1蛋白可以自组装成聚合物，形成蛋白支架；

②     TopBP1蛋白通过聚合物行使功能；

③     纯化后的蛋白，通过液相分离，在体外生理环境，也可自组装形成聚合物的蛋白支架结构；

④     对TopBP1聚合关键基因进行修改，会改变协调作用，阻碍聚合物的形成；

⑤     TopBP1聚合物的形成，可能是对DNA复制起阻碍作用的一个基本研究原理和方向。

                                               研究中使用Elabscience®产品