组蛋白修饰在DNA切除修复中的新角色。
|核心内容：
DNA修复是维持基因组稳定的关键。
在真核细胞中，DNA修复通过将DNA“底物”包装到染色质中而变得复杂。
DNA修复途径利用不同的机制来克服染色质带来的障碍，从而有效地定位和移除基因组中的DNA损伤。
DNA切除修复通路负责修复基因组中出现的大多数DNA损伤。
切除修复途径包括核苷酸切除修复(NER)和碱基切除修复(BER)，它们分别修复严重和轻微的DNA损伤。
大量研究表明，染色质在体外和体内都能抑制NER和BER。
越来越多的证据表明，组蛋白修饰在调节染色质中NER和BER酶的活性方面起着重要作用。
在这里，我们将讨论不同的组蛋白修饰和相应的修饰酶在DNA切除修复中的作用，强调酵母作为许多此类研究的模式生物的作用。
Figure 1. Regulation of GG-NER by histone acetyltransferases (HATs) in yeast andmammalian cells. (A) GG-NER protein complex Rad7-Rad16 translocates to UVdamage, where it recruits yeast Gcn5, through an unidentified mechanism. Gcn5acetylates histone H3, which may facilitate the recruitment of downstreambromodomain-containing effectors such as ATP-dependent chromatin remodelers todisassemble nucleosomes (light color). Disruption of nucleosomes exposes UV damageto GG-NER machinery for efficient repair. (B) Mammalian UV damage recognitionprotein complex UV-DDB physically interacts with several HATs (i.e., CBP, p300, TFTC,and STAGA). UV-DDB complex directs HATs to UV-damaged nucleosomes for histoneacetylation. Presumably, acetylated histones are recognized by mammalianbromodomain-containing chromatin remodelers, which allows GG-NER proteins toaccess UV damage.
图1 组蛋白乙酰转移酶对酵母和哺乳动物细胞 GG-NER 的调控。
(a) GG-NER 蛋白复合物 Rad7-Rad16通过一种未知的机制转位到紫外线损伤处，在那里它招募酵母 Gcn5。
Gcn5乙酰化组蛋白 H3，这可能促进下游溴结构域包含效应器的补充，如 atp 依赖的染色质重组来拆分核小体(浅色)。核小体的破坏暴露了紫外线对 GG-NER 机械的破坏，以便有效修复。
(b)哺乳动物紫外线损伤识别蛋白复合物 UV-ddb 具有多种相互作用（分子生物学）(即 CBP、 p300、 TFTC 和 STAGA)。
UV-DDB 复合物将 HATs 导向紫外损伤的核小体，用于组蛋白乙酰化反应。
据推测，乙酰化组蛋白被哺乳动物含溴结构域的染色质重塑所识别，这使得 GG-NER 蛋白能够进入紫外线损伤。
在 DNA 修复研究中，一个重要但具有挑战性的任务是理解修复因子是如何在紧密染色质中被招募和起作用的。
正如“靠近-修复-恢复”模型(Polo 和 Almouzni 2015)所建议的那样，染色质需要重塑或分解以增加 DNA 修复蛋白的聚集到损伤部位，而且染色质结构必须在 DNA 修复后恢复以维持重要的表观遗传标记。
许多研究揭示了组蛋白修饰在 DNA 切除修复中的重要作用，特别是 NER。
在染色质方面对 NER 和 BER 的大多数理解来自于体外利用重组核小体进行的修复研究，或者在已知核小体位置的特定位点进行的体内修复研究。
目前对 NER 和 BER 蛋白质在染色质基因组水平上的功能了解甚少。
近年来发展全基因组 NER 定位方法的进展已经揭示了 NER 效率和不同染色质状态之间的关系(Adar 等人，2016)。
未来对紫外线照射后全基因组组蛋白修饰的分析，以及 NER 活性与特定组蛋白修饰的基因组分布的全基因组图的相关性，将为我们理解 NER 在染色质中的调控方式提供新的见解。
原文摘要：
DNA repair is critical to maintain genome stability.
In eukaryotic cells, DNA repair is complicated by the packaging of the DNA 'substrate' into chromatin.
DNA repair pathways utilize different mechanisms to overcome the barrier presented by chromatin to efficiently locate and remove DNA lesions in the genome.
DNA excision repair pathways are responsible for repairing a majority of DNA lesions arising in the genome.
Excision repair pathways include nucleotide excision repair (NER) and base excision repair (BER), which repair bulky and non-bulky DNA lesions, respectively.
Numerous studies have suggested that chromatin inhibits both NER and BER in vitro and in vivo Growing evidence demonstrates that histone modifications have important roles in regulating the activity of NER and BER enzymes in chromatin.
Here, we will discuss the roles of different histone modifications and the corresponding modifying enzymes in DNA excision repair, highlighting the role of yeast as a model organism for many of these studies.
参考文献：https://sci-hub.se/10.1093/femsyr/fow090
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