PNAS：有丝分裂DNA修复的“分子调度员”，赵国平/吴李君/陈斌发现CIP2A扣押PP2A锁住Polθ，焊完才放人

MMEJ是一种依赖于微同源序列的DSB修复通路。它通过在DSB切除末端处对齐短微同源序列来修复DSB。与经典非同源末端连接（NHEJ）通路不同，MMEJ不利用NHEJ通路的组分。相反，它依赖于低保真DNA聚合酶θ（Polθ）和DNA连接酶3。

Polθ是哺乳动物中的一种大蛋白（290 kDa），包含一个氨基端解旋酶样结构域（HelD）和一个羧基端聚合酶结构域（PolD）。这两个结构域由一个不太保守的中心结构域（CenD）分隔。Polθ在有丝分裂期间修复DSB中发挥关键作用。

在有丝分裂期间，PLK1/CDK1磷酸化53BP1和BRCA1，抑制其与DNA损伤位点的结合，从而减少53BP1和BRCA1向这些位点的招募。当DSB在有丝分裂期间发生时，Polθ通过RHNO1、RAD9-HUS1-RAD1（9-1-1复合物）和TOPBP1被特异性激活并招募至DNA损伤位点。Polθ的活性依赖于其被PLK1的磷酸化及其与TOPBP1和RHINO的相互作用。

图1.CIP2A–TOPBP1调控有丝分裂期间的DSB修复（摘自

PNAS

）

CIP2A是PP2A的内源性抑制剂，由冗余重复核心（残基1至560）和一个预测形成卷曲螺旋的C端半段（残基561至905）组成。PP2A是一种关键的丝氨酸/苏氨酸磷酸酶，调控参与众多关键细胞通路的多种蛋白质的去磷酸化，包括DNA损伤应答通路中γH2AX的去磷酸化。

在有丝分裂起始时，CIP2A与PLK1相互作用，保护这种关键的有丝分裂激酶免受降解。CIP2A在有丝分裂期间的DSB中发挥关键作用，特别是在同源重组（HR）缺陷的细胞中，如具有BRCA1/2突变的细胞。在有丝分裂期间，CIP2A从细胞质转位至细胞核，在此与TOPBP1形成复合物，随后被招募至DSB位点。

CIP2A–TOPBP1复合物在有丝分裂期间维持其与这些染色体的结合，从而将断裂的染色体片段束缚在一起。此外，CIP2A–TOPBP1复合物可进入微核并结合受损的染色体DNA。这使得片段在新子细胞核中保持靠近，防止染色体片段的丢失和微核的形成。

CIP2A–TOPBP1复合物对于在有丝分裂中聚集断裂染色体至关重要，从而维持基因组稳定性。同时，Polθ可修复有丝分裂期间发生的DSB。此外，当DSB在有丝分裂期间发生时，CIP2A–TOPBP1或Polθ的任一缺陷均导致微核形成增加。

CIP2A和Polθ在有丝分裂期间的DNA损伤应答中共享一个共同连接子TOPBP1。TOPBP1不仅与CIP2A相互作用，还帮助将Polθ招募至DSB位点。在有丝分裂DSB的情况下，CIP2A的敲低降低了TOPBP1的招募效率，而TOPBP1的敲低抑制了Polθ焦点的形成。

这表明CIP2A–TOPBP1复合物和Polθ可能协同作用以在有丝分裂DSB修复期间维持基因组稳定性。然而，CIP2A发挥其功能的精确机制，特别是与Polθ相关的机制，仍有待阐明。

在本研究中，作者发现CIP2A–TOPBP1复合物参与有丝分裂期间的DSB修复。CIP2A–TOPBP1复合物对于将Polθ招募至有丝分裂DSB是必需的。

CIP2A通过抑制PP2A活性维持Polθ的磷酸化状态，从而动态调控Polθ向DSB位点的招募，并确保有丝分裂期间DSB的有序修复。作者的发现表明CIP2A对有丝分裂期间的MMEJ修复至关重要，并强调了其作为放射敏感性核心调控因子的功能。

参考消息：https://doi.org/10.1073/pnas.2600248123