一本鎖DNA結合タンパク質HSSB1は、ゲノムの安定性に重要です

一本鎖DNA（SSDNA）結合タンパク質（SSB）は、DNA複製、再結合、DNA損傷検出、修復など、さまざまなDNA代謝プロセスに遍在し、不可欠です。SSBは、SSDNAの結合と隔離に複数の役割を果たし、DNA損傷の検出、ヌクレアーゼ、ヘリカーゼ、鎖交換タンパク質の刺激、転写を活性化し、タンパク質間相互作用を媒介します。真核生物では、主要なSSB、複製プロテインA（RPA）がヘテロトリマーです。ここでは、2番目のヒトSSB（HSSB1）について説明します。これは、RPAよりも古細菌SSBに近いドメイン組織を備えています。運動失調毛細血圧症（ATM）キナーゼは、DNA二本鎖切断（DSB）に応答してHSSB1をリン酸化します。このリン酸化イベントは、HSSB1のDNA損傷誘発性安定化に必要です。DNA損傷が誘導されると、HSSB1は核に蓄積し、細胞周期相とは無関係に異なる焦点を形成します。これらの病巣は、他の既知の修復タンパク質と共局在します。RPAとは対照的に、HSSB1はS期細胞の焦点に焦点を合わせず、HSSB1欠乏症はS相の進行に影響しません。HSSB1の枯渇は、ATMの活性化や電離放射線後のATM標的のリン酸化を含むDSBに対する細胞応答を廃止します。HSSB1が不足している細胞は、放射線感受性の増加、チェックポイントの活性化の欠陥、およびDNA修復の能力の低下と相まってゲノム不安定性の向上を示します。これらの発見は、HSSB1が細胞DNA損傷応答の多様なエンドポイントに影響を与えることを確立しています。

Single-strand DNA (ssDNA)-binding proteins (SSBs) are ubiquitous and essential for a wide variety of DNA metabolic processes, including DNA replication, recombination, DNA damage detection and repair. SSBs have multiple roles in binding and sequestering ssDNA, detecting DNA damage, stimulating nucleases, helicases and strand-exchange proteins, activating transcription and mediating protein-protein interactions. In eukaryotes, the major SSB, replication protein A (RPA), is a heterotrimer. Here we describe a second human SSB (hSSB1), with a domain organization closer to the archaeal SSB than to RPA. Ataxia telangiectasia mutated (ATM) kinase phosphorylates hSSB1 in response to DNA double-strand breaks (DSBs). This phosphorylation event is required for DNA damage-induced stabilization of hSSB1. Upon induction of DNA damage, hSSB1 accumulates in the nucleus and forms distinct foci independent of cell-cycle phase. These foci co-localize with other known repair proteins. In contrast to RPA, hSSB1 does not localize to replication foci in S-phase cells and hSSB1 deficiency does not influence S-phase progression. Depletion of hSSB1 abrogates the cellular response to DSBs, including activation of ATM and phosphorylation of ATM targets after ionizing radiation. Cells deficient in hSSB1 exhibit increased radiosensitivity, defective checkpoint activation and enhanced genomic instability coupled with a diminished capacity for DNA repair. These findings establish that hSSB1 influences diverse endpoints in the cellular DNA damage response.