DNA双链断裂（Double-Strand Break，DSB）是最致命的DNA损伤之一。错误的DSB的修复，会导致基因突变、染色体异位或者产生对细胞有害的修复产物。为了避免这些非正常的修复，细胞必须在多种互不兼容的修复途径中，根据细胞所处的细胞周期和DSB的末端状态做出作出正确的选择。这个过程称之为DSB修复途径的选择调控，对于维护基因组的稳定至关重要。DSB主要由非同源末端连接（non-homologous end-joining，NHEJ）和同源重组（homologous recombination， HR）进行修复。在细胞周期中，NHEJ主要发生在G0/G1和G2期。与NHEJ不同，HR发生在细胞周期的S和G2期，是复制相关DSBs的主要修复方式。决定这两条通路的关键步骤是末端剪切（resection）发生与否。末端剪切是进行HR的必需的过程；发生剪切的DNA末端，不能被NHEJ核心蛋白KU70/80识别，因此只能进行HR。该过程由很多因子调控。在前期研究中，我们与合作者已经发现53BP1-RIF1和BRCA1-CtIP形成了一个细胞周期依赖的调控环路，调控DSB修复途径的选择（Mol Cell，2013）。BRCA1-CtIP促进末端剪切，从而促进HR；而53BP1-RIF1抑制末端剪切，从而促进NHEJ。RIF1下游的蛋白及其作用机理一直是研究的热点。直到2015年，有两个研究团队独立鉴定出REV7蛋白参与RIF1下游，促进NHEJ，但分子机制并不清楚。

我们通过免疫共沉淀和质谱分析的手段，发现了两个新的REV7结合蛋白，FAM35A和C20orf196。FAM35A含有3个OB-fold结构域，类似于复制相关蛋白RPA1和端粒相关蛋白POT1，可以结合单链DNA。FAM35A和C20orf196参与了DSB修复，拮抗了BRCA1依赖的DNA末端剪切（resection），从而促进NHEJ。我们推测，FAM35A可能与POT1在端粒保护中的功能类似，保护DNA末端。

该研究目前于9月25日发表于Nature Communications杂志。另外，有多个组也有类似发现，鉴定或筛选到该蛋白复合物参与NHEJ（Cell 2018; Nature 2018a; Nature 2018b; Nature 2018c; Nat Cell Biol. 2018; EMBO J. 2018a; EMBO J. 2018b）.

北京大学生命学院博士生高胜贤和冯素敏为该论文的并列第一作者，徐冬一研究员和郭荣副研究员为该论文的共同通讯作者。该项工作得到了国家自然科学基金委和蛋白质与植物基因研究国家重点实验室的支持。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-06407-7

2018年10月8日，北京大学生命科学学院徐冬一课题组与高歌、纪建国课题组，以及德州大学MD Anderson癌症中心陈俊杰课题组合作在Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）杂志，以长文形式（Direct Submission Plus）在线发表了题为“Mitosis-specific MRN complex promotes a mitotic signaling cascade to regulate spindle dynamics and chromosome segregation”的研究论文。

在绝大多数生物体中， DNA 是主要的遗传物质。DNA在外界环境或生物体内部因素的影响下会产生损伤，为了维持基因组的稳定性，真核细胞进化出了多种 DNA 损伤应答机制（DNA damage response, DDR）以应对不同类型的 DNA损伤。MRN复合体在DNA损伤应答途径中有重要作用，可以作为感受因子，信号传递因子促进DNA双链断裂（Double-Strand Break，DSB）时的同源重组修复（homologous recombination，HR）。

在有丝分裂期，由纺锤体来引导姐妹染色单体至两个子细胞中。高等动物细胞中纺锤体的主要元件包括微管（microtubules）、中心体（centrosome）、染色体和微管结合蛋白。正常的纺锤体组装及动态对于分裂期染色体的正常分离及维持基因组的稳定性至关重要。

该研究发现， DNA损伤应答途径中的重要因子MRN（MRE11-RAD50-NBS1）复合体可与新蛋白MMAP（Mitosis-specific MRN associated protein）形成分裂期特异的mMRN复合体（mitosis-specific MMAP–MRN complex），并与有丝分裂的重要激酶PLK1、微管解聚酶KIF2A相互作用，且该复合体可以在分裂期的纺锤体上与KIF2A共定位。MMAP可以与MRN复合体中的MRE11直接相互作用，且对分裂期该复合体的稳定性至关重要。在分裂期，MRE11与MMAP均可被 PLK1磷酸化，其磷酸化可以促进mMRN复合体的组装，从而促进PLK1与KIF2A的相互作用并激活KIF2A的微管解聚酶活性。该研究进一步发现mMRN复合体参与了有丝分裂期纺锤体动态与染色体正常分离的调控。MMAP与MRN的缺失会导致细胞分裂中期延长，纺锤体微管荧光强度升高且流动性变慢，纺锤体两极距离变长，染色体列队异常，与KIF2A缺失的细胞表型相似。

图一：MMAP和MRN特异地在mitosis时期形成复合物，招募PLK1至KIF2A，促进纺锤体动态和染色体正常分离。

综上所述，本研究发现MRN可与新蛋白MMAP形成分裂期特异的mMRN复合体并与PLK1、KIF2A相互作用，该复合体可参与有丝分裂期纺锤体动态及染色体正常分离的调控，对维持基因组的稳定性至关重要。

北京大学生命科学学院博士生续然和徐毅曦为该论文的并列第一作者，徐冬一研究员和郭荣副研究员为该论文的共同通讯作者。北京大学生命科学学院高歌、纪建国课题组，以及德州大学MD Anderson癌症中心陈俊杰课题组为该项目合作者。该项研究得到了国家自然科学基金委和蛋白质与植物基因研究国家重点实验室的支持。

原文链接：http://www.pnas.org/content/early/2018/10/03/1806665115#ref-14