PNAS | 浙江大学张普民研究揭示RAD51双重调控UHRF1，守护基因组和表观基因组的完整性

主要观点总结

文章介绍了RAD51与细菌RecA蛋白的功能相关性及其在DNA损伤修复中的作用。浙江大学张普民在PNAS上发表了一篇研究论文，报道了RAD51在基因组DNA维持甲基化中的新功能。该研究揭示了RAD51对UHRF1的调控作用及其对DNA甲基化转移酶DNMT1的影响，并阐述了RAD51在神经分化过程中的作用及其对CMM的影响。

关键观点总结

关键观点1: RAD51与细菌RecA蛋白的功能相关性。

RAD51在进化上高度保守，与细菌RecA蛋白在功能上相关，两者在DNA修复中起关键作用。

关键观点2: RAD51在基因组DNA维持甲基化中的新功能。

RAD51除了在同源重组介导的DNA修复中的功能外，还具有维持基因组DNA甲基化的作用。它调控E3泛素连接酶UHRF1，影响DNA甲基转移酶DNMT1的泛素化和降解，并帮助生成DNMT1的招募信号。

关键观点3: RAD51在神经分化过程中的作用。

作者发现RAD51在PC12细胞诱导神经分化时抑制神经突起的生长，这种抑制依赖于RAD51在基因组DNA维持甲基化中的功能。

关键观点4: RAD51与CMM的关系。

鉴于RAD51在DNA修复和基因组稳定性中的关键作用，其在先天性镜像运动障碍（CMM）中的突变作用引起了关注。研究结果表明，RAD51的突变可能影响其在DNA损伤修复以外的其他功能。

文章预览

iNature RAD51与细菌RecA蛋白相关，最著名的功能是通过同源重组介导DNA损伤修复。 2024年12月2日，浙江大学张普民独立通讯 在  PNAS （IF=9.4） 在线发表题为  “ RAD51 plays critical roles in DNMT1-mediated maintenance methylation of genomic DNA by dually regulating the ubiquitin ligase UHRF1 ”  的研究论文。 该研究报告了RAD51在基因组DNA的维持甲基化中的意外功能，这一功能与其在同源重组中的作用是可以分开的。 首先，RAD51作为E3泛素连接酶UHRF1的抑制因子。在RAD51缺乏的情况下，DNA甲基转移酶DNMT1的泛素化和降解过度，导致全基因组DNA甲基化的丧失。其次，RAD51帮助UHRF1对组蛋白H3进行单泛素化，从而生成DNMT1招募信号。RAD51直接与H3结合，使UHRF1能够更容易地结合并泛素化H3。破坏RAD51与H3的相互作用会减少DNMT1的招募，并导致基因组DNA的维持甲基化失败。 因此，RAD51双重调控UHRF1。 ………………………………