ATAD5,也称为Elg1在哺乳动物中的同源物,是一种重要的蛋白质,对于维持基因组稳定性至关重要。ATAD5属于ATPase家族AAA域含蛋白,其主要功能是从新合成的DNA上卸载增殖细胞核抗原(PCNA)。PCNA是一种滑动夹,它环围DNA并作为DNA聚合酶和其他DNA复制和修复蛋白的结合平台。ATAD5通过卸载PCNA来维持复制叉的稳定性,防止R-loop的形成,并在复制压力下促进复制叉的重启。
ATAD5的缺失会导致PCNA在染色质上的积累,细胞分裂减慢,以及基因组不稳定性的增加。例如,ATAD5缺失的B细胞在细胞周期S期积累,细胞增殖减少,Ig重链基因(Igh)的重组减少[2]。ATAD5的缺失还会导致基因组不稳定,包括重组和染色体易位增加,以及肿瘤发生的风险增加[1]。
ATAD5通过与RNA解旋酶(如DDX1、DDX5、DDX21和DHX9)相互作用,增加这些解旋酶在复制叉上的丰度,从而促进R-loop的解决[3]。此外,ATAD5通过卸载PCNA来防止新的R-loop的形成,否则PCNA会在DNA上积累并持久存在,与转录机制发生碰撞[3]。
ATAD5的表达受到多种因素的调控,包括病毒蛋白。例如,乙型肝炎病毒X蛋白(HBx)可以通过E2F1上调ATAD5的表达[4]。ATAD5的表达上调可以增强HBV的产生,并使肝癌细胞对化疗药物5-氟尿嘧啶的敏感性降低[4]。
综上所述,ATAD5是一种重要的蛋白质,对于维持基因组稳定性至关重要。ATAD5通过卸载PCNA来维持复制叉的稳定性,防止R-loop的形成,并在复制压力下促进复制叉的重启。ATAD5的缺失会导致基因组不稳定性的增加,包括重组和染色体易位增加,以及肿瘤发生的风险增加。ATAD5的表达受到多种因素的调控,包括病毒蛋白。ATAD5的研究有助于深入理解基因组稳定性的维持机制,以及疾病发生和发展机制。
参考文献:
1. Kubota, Takashi, Myung, Kyungjae, Donaldson, Anne D. 2013. Is PCNA unloading the central function of the Elg1/ATAD5 replication factor C-like complex? In Cell cycle (Georgetown, Tex.), 12, 2570-9. doi:10.4161/cc.25626. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23907118/
2. Zanotti, Kimberly J, Maul, Robert W, Castiblanco, Diana P, Saribasak, Huseyin, Gearhart, Patricia J. 2014. ATAD5 deficiency decreases B cell division and Igh recombination. In Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950), 194, 35-42. doi:10.4049/jimmunol.1401158. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25404367/
3. Kim, Sangin, Kang, Nalae, Park, Su Hyung, Myung, Kyungjae, Lee, Kyoo-Young. . ATAD5 restricts R-loop formation through PCNA unloading and RNA helicase maintenance at the replication fork. In Nucleic acids research, 48, 7218-7238. doi:10.1093/nar/gkaa501. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32542338/
4. Ghosh, Alip, Ghosh, Suchandrima, Dasgupta, Debanjali, Chowdhury, Abhijit, Banerjee, Soma. 2016. Hepatitis B Virus X Protein Upregulates hELG1/ ATAD5 Expression through E2F1 in Hepatocellular Carcinoma. In International journal of biological sciences, 12, 30-41. doi:10.7150/ijbs.12310. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26722215/