微生物所刘晓团队揭示粗糙脉孢菌DNA损伤调控生物钟的机制

近日，中国科学院微生物研究所刘晓团队在Nucleic Acids Research上发表了题为“Checkpoint kinases regulate the circadian clock after DNA damage by influencing chromatin dynamics”的研究论文。该研究发现粗糙脉孢菌检查点激酶CHK1和CHK2响应DNA损伤，并通过重塑染色质状态调控生物钟基因节律性表达。

生物钟帮助生物适应昼夜交替引发的光照、温度及营养等环境变化。生物钟与细胞周期以及DNA损伤修复之间的互作对于维持细胞内稳态具有重要作用，然而DNA损伤如何调控生物钟的运行仍不清楚。该研究发现检查点激酶CHK1和CHK2响应DNA损伤，通过与转录因子WCC互作被招募至生物钟核心基因frq启动子，促进该区域组蛋白H3T11的磷酸化修饰和H3K56的乙酰化修饰，阻遏组蛋白变体H2A.Z在染色质上的沉积，继而促进WCC节律性激活frq基因的表达，维持DNA损伤时生物钟的正常运转。研究解析了检查点激酶介导的生物钟应答DNA损伤的调控机制，揭示了DNA损伤修复与生物钟相互调控对于维持细胞内稳态的重要性，将促进我们理解生物钟与细胞周期及DNA损伤修复之间互作关系。

图1. 检查点激酶CHK1和CHK2通过重塑染色质状态调控生物钟运转

中国科学院微生物所博士研究生杨钰琳和特别研究助理段泽宇为论文共同第一作者，刘晓研究员为论文通讯作者。研究得到了中国科学院微生物所王琳淇研究员、中国农业大学何群教授和云南大学党云琨研究员的支持与帮助。研究工作得到中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的资助。