DNA 损伤结合蛋白 2; DDB2

DDB, p48 子单元

HGNC 批准的基因符号:DDB2

细胞遗传学定位:11p11.2 基因组坐标(GRCh38):11:47,214,454-47,239,217(来自 NCBI)

▼ 说明

p48 基因(DDB2)是表达紫外线(UV)损伤的 DNA 结合活性所必需的,并且被着色性干皮病 E 组(XPE)亚群的突变所破坏;278740)缺乏这种活性的细胞,DDB阴性XPE(Hwang et al., 1999)。

▼ 克隆与表达

Dualan et al.(1995)分离出编码DDB的2种多肽的全长人类cDNA:p127(DDB1;600045)和p48(DDB2)。

▼ 测绘

Dualan等(1995)通过荧光原位杂交将DDB2基因归属于染色体11p12-p11。

▼ 基因功能

Nichols et al.(1996)发现昆虫细胞中p48的过度表达大大增加了细胞中的DDB活性,特别是当p127同时过度表达时。这些结果表明 p48 是 DNA 结合活性所必需的。

Hwang 等人(1998)证明,在几种仓鼠和人类细胞系中,人 DDB2 的表达激活了 DDB1 与 DNA 的结合。在缺乏结合活性的 XPE 细胞中表达含有单氨基酸取代的 DDB2 后,没有观察到此类效应。DDB2 与 DDB1 形成复合物,或者与紫外线损伤的 DNA 结合,或者在游离溶液中。DDB1 的激活通过“打了就跑”的机制发生,因为随后 DDB1 与紫外线损伤的 DNA 结合不需要 DDB2 的存在。未能表达 Ddb2(包含与重组染色质的蛋白质同源的 WD 基序)的仓鼠细胞也未能有效修复非转录 DNA 中的环丁烷嘧啶二聚体。Hwang et al.(1998)得出结论,DDB2 在修复非转录染色质中无法接近的损伤中发挥着作用。

在人类细胞中,对紫外线辐射引起的 DNA 损伤进行有效的全局基因组修复需要 p53 肿瘤抑制因子(191170)。Hwang等人(1999)表明p48 mRNA水平强烈依赖于基础p53表达,并且在DNA损伤后以p53依赖性方式进一步增加。此外,与 p53 -/- 细胞一样,XPE 细胞在整体基因组修复方面存在缺陷。这些结果确定 p48 是 p53 和核苷酸切除修复装置之间的联系。

Shiyanov et al.(1999)指出,DDB复合物除了在DNA损伤反应中发挥作用外,还具有与E2F1(189971)联合的转录功能。通过对 HeLa 细胞核提取物进行免疫共沉淀分析,然后进行质谱分析和新型胰蛋白酶肽测序,他们发现 DDB 复合物与 CUL4A(603137)(一种预测的 E3 泛素连接酶)相互作用。DDB-CUL4A 复合物结合紫外线损伤的 DNA。

Tang等(2000)发现啮齿类动物的细胞系和原代组织缺乏紫外线损伤的DNA结合活性(UV-DDB)。p48的转染赋予仓鼠细胞UV-DDB,并增强了从基因组DNA和表达基因的非转录链中去除环丁烷嘧啶二聚体(CPD)。p48 的表达抑制了由非转录链引起的紫外线诱导突变,但对细胞紫外线敏感性没有影响。结果明确了 p48 在 DNA 修复中的作用,证明了 CPD 在诱变中的重要性,并提出了如何改进啮齿动物模型以更好地反映人类癌症易感性。

通过对 HeLa 细胞的免疫沉淀分析,Groisman 等人(2003)鉴定出 DDB2 和 CSA(609412)是相似但不同的蛋白质复合物的组成部分。DDB2和CSA均与两个复合物的组成部分DDB1(600045)相互作用。滞蛋白-4A(CUL4A; 603137),ROC1(RBX1; 603814),以及COP9信号体的所有子单元(例如COPS2;604508)也存在于两个复合体中。紫外线照射后,DDB2 复合物以紫外线依赖性方式与染色质紧密结合并启动全局基因组修复,而 CSA 复合物与 RNA 聚合酶 II 结合并启动转录偶联修复。每个复合物中的 COP9 信号体响应紫外线照射,差异调节基于滞蛋白的泛素连接酶活性。

Balbo Pogliano等人(2017)利用HeLa和U2OS人类细胞系发现,DDB2将组蛋白甲基转移酶ASH1L(607999)募集到紫外线照射引起的DNA中的CPD损伤中。反过来,ASH1L 三甲基化组蛋白 H3(见 602810)lys4(H3K4me3),促进 XPC(613208)在靠近 CPD 位点的核小体上稳定对接并启动 NER 活性。免疫共沉淀分析表明,DDB2 和 ASH1L 直接相互作用,通过短干扰 RNA 敲低任一蛋白都会消除 H3K4me3 的 UV 依赖性增加,导致核小体 NER 复合物中 XPC 募集失调,并延迟 CPD 切除和 DNA 修复。

▼ 分子遗传学

Nichols(1995)报道,对5种成纤维细胞XPE菌株(2种不具有DDB结合活性,3种具有DDB结合活性)进行RT-PCR突变分析,覆盖了90%至99%的DDB1序列,未发现突变。大约 40% 的 DDB2 已被测序,并显示 2 个成纤维细胞 XPF 菌株(278760)中没有突变。

Nichols et al.(1996)在 3 例已知的 DDB 阴性 XPE 病例中发现了 DDB2 基因的突变。127-kD子单元的cDNA中未发现突变。

Rapic-Otrin 等人(2003)描述了几位遗传上不相关的 XPE 患者,每一位都携带 2 个 DDB2 突变等位基因,导致单个氨基酸变化(见 600811.0004)、蛋白质截短或内部缺失。这些缺陷导致可检测的 p48 蛋白严重减少,消除了与 p127 子单元的相互作用,并产生了 UV-DDB 结合活性的缺陷。

▼ 等位基因变异体(4个精选例子):

.0001 色素性干皮病,补充组 E,DDB 阴性形式

DDB2、LYS244GLU

在已知的 3 例 DDB 阴性色素性干皮病中,互补组 E(278740)中的 1 例中,Nichols 等人(1996)发现 A 到 G 的转变导致 lys244 到 glu(K244E)氨基酸变化DDB 异二聚体的 48-kD 子单元。

Shiyanov et al.(1999)指出,DDB2 中的 K244E 突变会干扰受损 DNA 结合测定中的 DDB1(600045)-DDB2 相互作用,并影响转录活性。

.0002 色素性干皮病,补充组 E,DDB 阴性形式

DDB2、ARG273HIS

在已知的 3 例 DDB 阴性色素性干皮病中的 2 例中,互补组 E(278740)中,Nichols 等人(1996)发现了 G 到 A 的转变,导致 arg273 到 his(R273H)氨基酸变化位于 DDB 蛋白的 48-kD 子单元中。

Shiyanov et al.(1999)指出R273H和lys244-to-glu(K244E;DDB2 中的 600811.0001)突变会干扰受损 DNA 结合测定中的 DDB1(600045)-DDB2 相互作用,并影响转录活性。他们表明,R273H 突变(而非 K244E 突变)也消除了 DDB 复合物与 CUL4A(603137)的相互作用。

.0003 色素性干皮病,补充组 E,DDB 阴性形式

DDB2、ARG313TER

Itoh等人(1999)研究了一位62岁的日本女性,她在20岁左右首次被认为具有光敏性(参见XPE;278740)。怀孕、临产或分娩期间没有出现并发症。父母是近亲结婚。她表现出平均发展水平。在研究时,她对紫外线有临床敏感性,包括面部、颈部、胸部和四肢(尤其是手背)上的色素沉着或脱色斑疹和斑块。暴露在阳光下的皮肤呈现出轻微的干燥。此外,她还患有多种皮肤肿瘤(面部有5个恶性黑色素瘤和14个基底细胞癌,前臂和腿部有2个原位鳞状细胞癌)。未检测到DDB1(600045)突变;DDB2 cDNA 在基因组 DNA 外显子 7 的核苷酸 937 处显示出 C 到 T 转变的纯合性,从而在密码子 313 处产生 CGA(arg)到 TGA(stop)的无义突变。这预计会产生截短的蛋白质由115个氨基酸组成。

.0004 色素性干皮病,补充组 E,DDB 阴性形式

DDB2、ASP307TYR

在一名患有 DDB 阴性着色性干皮病的意大利女性中,互补组 E(278740),Rapic-Otrin 等人(2003)鉴定出 DDB2 基因中 1094G-T 颠换的纯合性,导致 asp307-to-tyr(D307Y) ) 代换。

Tags: none