周征副教授團隊在非編碼RNA研究領域取得重要進展

                                   LRIK是一個重要的DNA損傷修複因子

近日，我院周征副教授團隊與中科院生物物理所陳潤生院士駱健俊老師團隊合作，在Nature子刊Cell Death and Differentiation（IF=10.717）上發表題為“LRIKinteracts with the Ku70–Ku80 heterodimer enhancing the efficiency of NHEJ repair”，我院博士生王丹是第一作者，周征副教授為共同通訊作者，2003网站太阳集团是第一完成單位。論文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41418-020-0581-5。

圖1.周征老師課題組。

生物的遺傳密碼儲存在DNA分子上，生物所攜帶的DNA在生命周期内每時每刻都會被内源的和外源的因素所破壞，因此，在生命的演化過程中形成了DNA損傷修複機制，負責發現和修複有損傷的DNA，維護細胞基因組的穩定性。DNA損傷的形式成千上萬，而DNA雙鍊斷裂這種DNA損傷對細胞危害最大。在細胞内沒有同源染色體存在時，僅有非同源末端連接修複（NHEJ）通路負責修複DNA雙鍊斷裂損傷。如果該通路出現障礙，則很容易導緻細胞死亡或者基因突變，基因突變又是癌症的重要誘因。因此深入研究DNA雙鍊斷裂的修複機制非常有意義。

在很長一段時間裡，非編碼RNA被認為是轉錄噪聲，成為被生物學家忽視掉的生物大分子。近些年，越來越多的非編碼RNA展示了其在生命活動中的重要功能。但目前國内外對長非編碼RNA參與DNA損傷修複仍然知之甚少，因此我們進行了深入系統探索。通過高通量DNA芯片技術，細胞受到DNA損傷刺激後，我們确認數十個功能未知的長非編RNA轉錄上調。在後續的研究中，發現一個長非編RNA與NHEJ修複因子複合體Ku70-Ku80(Ku複合體)有相互作用，命名為LRIK（long ncRNA interacting with Ku）。

圖2.LRIK與Ku-70和Ku-80複合體相互作用。

研究發現，當細胞出現DNA雙鍊斷裂損傷後，LRIK與Ku複合體結合後可以增強Ku複合體在DNA雙鍊斷裂處的結合，然後，Ku複合體可以順利地募集其他的NHEJ修複因子，如DNA-PKcs、XRCC4等修複因子到DNA雙鍊斷裂處，從而有利于DNA雙鍊斷裂的修複過程。

圖3.LRIK參與非同源末端連接修複通路的機理圖

癌症的發生和發展與DNA損傷修複密切相關，采用放射治療或者化療治療癌症時，就是通過引起癌細胞内産生DNA雙鍊斷裂損傷來殺死癌細胞。故此論文新鑒定的LRIK有望為癌症治療提供新思路和新策略，具有良好的科學意義和應用潛力。