替代末端连接在缺失 Ku70 和 DNA 连接酶 4 的情况下催化类别转换重组。

Alternative end-joining catalyzes class switch recombination in the absence of both Ku70 and DNA ligase 4.

机构信息

Department of Genetics, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.

出版信息

J Exp Med. 2010 Feb 15;207(2):417-27. doi: 10.1084/jem.20092449. Epub 2010 Feb 8.

DOI:10.1084/jem.20092449

PMID:20142431

原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2822597/

Abstract

The classical nonhomologous end-joining (C-NHEJ) DNA double-strand break (DSB) repair pathway employs the Ku70/80 complex (Ku) for DSB recognition and the XRCC4/DNA ligase 4 (Lig4) complex for ligation. During IgH class switch recombination (CSR) in B lymphocytes, switch (S) region DSBs are joined by C-NHEJ to form junctions either with short microhomologies (MHs; "MH-mediated" joins) or no homologies ("direct" joins). In the absence of XRCC4 or Lig4, substantial CSR occurs via "alternative" end-joining (A-EJ) that generates largely MH-mediated joins. Because upstream C-NHEJ components remain in XRCC4- or Lig4-deficient B cells, residual CSR might be catalyzed by C-NHEJ using a different ligase. To address this, we have assayed for CSR in B cells deficient for Ku70, Ku80, or both Ku70 and Lig4. Ku70- or Ku80-deficient B cells have reduced, but still substantial, CSR. Strikingly, B cells deficient for both Ku plus Lig4 undergo CSR similarly to Ku-deficient B cells, firmly demonstrating that an A-EJ pathway distinct from C-NHEJ can catalyze CSR end-joining. Ku-deficient or Ku- plus Lig4-deficient B cells are also biased toward MH-mediated CSR joins; but, in contrast to XRCC4- or Lig4-deficient B cells, generate substantial numbers of direct CSR joins. Our findings suggest that more than one form of A-EJ can function in CSR.

摘要

经典的非同源末端连接（C-NHEJ）DNA 双链断裂（DSB）修复途径利用 Ku70/80 复合物（Ku）识别 DSB，并利用 XRCC4/DNA 连接酶 4（Lig4）复合物进行连接。在 B 淋巴细胞的 IgH 类别转换重组（CSR）过程中，通过 C-NHEJ 将 S 区 DSB 连接起来，形成具有短微同源性（MH；“MH 介导”连接）或无同源性（“直接”连接）的接头。在没有 XRCC4 或 Lig4 的情况下，大量的 CSR 通过“替代”末端连接（A-EJ）发生，该连接产生了主要的 MH 介导的连接。由于上游 C-NHEJ 成分仍然存在于 XRCC4 或 Lig4 缺陷的 B 细胞中，因此残留的 CSR 可能由 C-NHEJ 利用不同的连接酶催化。为了解决这个问题，我们已经在 Ku70、Ku80 或 Ku70 和 Lig4 均缺陷的 B 细胞中检测了 CSR。Ku70 或 Ku80 缺陷的 B 细胞 CSR 减少，但仍然相当可观。引人注目的是，同时缺乏 Ku 和 Lig4 的 B 细胞进行 CSR 的方式与缺乏 Ku 的 B 细胞相似，这有力地证明了一种不同于 C-NHEJ 的 A-EJ 途径可以催化 CSR 末端连接。Ku 缺陷或 Ku 加 Lig4 缺陷的 B 细胞也偏向于 MH 介导的 CSR 连接；但是，与 XRCC4 或 Lig4 缺陷的 B 细胞不同，它们产生了大量的直接 CSR 连接。我们的研究结果表明，A-EJ 可以有多种形式在 CSR 中发挥作用。