DNA損傷誘発BRCA1リン酸化の細胞周期の違いは、その細胞内局在に影響します

BRCA1腫瘍抑制タンパク質のリン酸化は、細胞周期中およびDNA損傷に応じて調節されます。ATM/ATR、CDK2、およびHCHK2キナーゼを含むBRCA1リン酸化には、いくつかのSER/THRキナーゼが関与しています。この研究では、DNA損傷の条件下でのSおよびG2/M相のBRCA1リン酸化を研究するために、BRCA1のSer -988、-1423、-1497、および-1524残基を認識するリンゼル特異的抗体を使用しました。IR（イオン化放射線）治療は、S期にSer-988/Ser-1524およびG2/M期にSer-988/Ser-1423のリン酸化を誘発することが観察されました。UV治療は、S期にSer-988とG2/M期にSer-1423のリン酸化を誘導しました。セリン1423および-1524のリン酸化は、変異BRCA1タンパク質を含むHCC1937乳癌細胞では誘導されませんでした。共焦点顕微鏡では、無リン酸化BRCA1が中期からテルフェーズまで染色体を局在化するのに対し、Ser-988でリン酸化されたBRCA1は、テルファーゼを通る予言中の内部染色体構造、中心体、および切断溝に存在することが明らかになりました。また、Ser-988-リン酸化Brca1が、S期に細胞がIRまたはUV放射にさらされると、核周囲領域に再局在化することがわかりました。これらの結果は、DNA損傷がその局在化と機能に影響を与える後にBRCA1の特定の残基のリン酸化が補強されるモデルを強化します。

Phosphorylation of BRCA1 tumor suppressor protein is regulated during the cell cycle and in response to DNA damage. Several Ser/Thr kinases have been implicated in BRCA1 phosphorylation, including ATM/ATR, cdk2, and hChk2 kinases. In this study, phospho-Ser-specific antibodies recognizing Ser-988, -1423, -1497, and -1524 residues of BRCA1 were employed to study BRCA1 phosphorylation during the S and G2/M phases under conditions of DNA damage. We observed that IR (ionizing radiation) treatment induced phosphorylation of Ser-988/Ser-1524 during the S phase and of Ser-988/Ser-1423 during the G2/M phase. UV treatment induced phosphorylation of Ser-988 during the S phase and of Ser-1423 during the G2/M phase. Phosphorylation of serines 1423 and -1524 was not induced in HCC1937 breast cancer cells, which contain mutant BRCA1 protein. Confocal microscopy revealed that unphosphorylated BRCA1 localizes on chromosomes from metaphase through telophase, whereas Ser-988-phosphorylated BRCA1 resides in the inner chromosomal structure, centrosome, and the cleavage furrow during prophase through telophase. We also found that Ser-988-phosphorylated BRCA1 relocalizes to the perinuclear region when cells are subjected to IR or UV radiation in the S phase. These results reinforce a model wherein phosphorylation of specific residues of BRCA1 after DNA damage affects its localization and function.