Journal of Zhejiang University

Current Issue: <JZUS-B>

Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (Biomedicine & Biotechnology)

ISSNs 1673-1581 (Print); 1862-1783 (Online); CN 33-1356/Q; started in 2005,Monthly.

JZUS-B is an international "Biomedicine & Biotechnology" reviewed-Journal indexed by SCI-E, MEDLINE, PMC, BA, BIOSIS Previews, JST, ZR, CA, SA, AJ, ZM, CABI, CSA, etc., and supported by the National Natural Science Foundation of China. It mainly covers research in Biomedicine, Biochemistry and Biotechnology, etc.

Impact factor: 1.099 (2011), 1.108 (2012), 1.293 (2013), 1.278 (2014), 1.303 (2015), 1.676 (2016), 1.815 (2017), 1.879 (2018).

Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2021 Vol.22 No.1 P.1-86

Cover:

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Contents:

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<<< CONTENTS >>>

Special Issue on DNA Damage Response, Genome Stability, and Human Disease

Guest Editor-in-Chief: Jun HUANG

Reviews

Review: Mass spectrometry-based protein‒protein interaction techniques and their applications in studies of DNA damage repair

Zhen CHEN, Junjie CHEN

DOI: 10.1631/jzus.B2000356 Downloaded: 1967 Clicked: 2964 Cited: 0 Commented: 0(p.1-20) <Full Text> <PPT> 1388

Chinese summary <28> 基于質譜技術的蛋白(bái)質互作研究方法進展及其在DNA損傷修複中(zhōng)的應用

摘要：蛋白(bái)質作爲主要的生(shēng)物(wù)功能分(fēn)子往往通過相互作用形成複合體(tǐ)和動态的互作網絡來行使其功能。這些互作網絡使得細胞和器官能夠正常行使功能，并有效地應對外(wài)界環境的刺激。在過去(qù)的幾十年裏，爲了研究蛋白(bái)質相互作用網絡，研究人員(yuán)開(kāi)發了許多生(shēng)物(wù)化學方法來尋找目标蛋白(bái)質的相互作用蛋白(bái)。與此同時，蛋白(bái)質組和質譜技術的快速發展也使得鑒定相互作用蛋白(bái)并構建相關蛋白(bái)質互作網絡成爲了可能。利用這些蛋白(bái)質鑒定技術，蛋白(bái)質互作網絡取得了很多重要進展，包括在DNA損傷修複研究領域。在近些年，通過蛋白(bái)質互作研究，大(dà)量的DNA損傷應答和修複相關蛋白(bái)被發現。而随着蛋白(bái)質富集和質譜技術的進一(yī)步發展，蛋白(bái)質互作研究進入了一(yī)個新的階段。在這篇綜述裏，我(wǒ)們總結了蛋白(bái)質互作研究策略的最新進展，以及這些技術在DNA損傷應答及其修複研究中(zhōng)的應用。

關鍵詞組：蛋白(bái)質互作；相互作用組；蛋白(bái)質組；質譜；DNA損傷修複；DNA損傷應答

Review: ADP-ribosylhydrolases: from DNA damage repair to COVID-19

Lily YU, Xiuhua LIU, Xiaochun YU

DOI: 10.1631/jzus.B2000319 Downloaded: 2012 Clicked: 3837 Cited: 0 Commented: 0(p.21-30) <Full Text> <PPT> 1422

Chinese summary <25> ADP-核糖基水解酶：從DNA損傷修複到2019新型冠狀病毒肺炎

概要：ADP-核糖基化是一(yī)種獨特的翻譯後修飾，調控衆多生(shēng)物(wù)反應進程，亦在DNA損傷修複中(zhōng)發揮重要功能。在DNA修複的過程中(zhōng)，ADP-核糖基化修飾能夠被可逆去(qù)除。已有研究表明，一(yī)組含有Macro結構域的ADP-核糖基水解酶能夠去(qù)除ADP-核糖基化修飾。本文将總結含有Macro結構域的ADP-核糖基水解酶的催化反應機制以及它們在DNA損傷修複中(zhōng)的功能。此外(wài)，本文将比較具有催化活性和無催化活性的Macro結構域的結構差異。Macro結構域在進化過程中(zhōng)高度保守，在多種病毒中(zhōng)均發現Macro結構域的存在，例如，嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）。病毒Macro結構域蛋白(bái)具有共同的結構特征，在病毒複制過程中(zhōng)發揮重要作用，靶向病毒Macro結構域的藥物(wù)設計有可能用于治療病毒感染引發的疾病，例如，2019新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）。

關鍵詞組：DNA損傷修複；ADP-核糖基化；去(qù)ADP-核糖基化；Macro結構域；ADP-核糖基水解酶；嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2（SARS-CoV-2）

Review: MRN complex is an essential effector of DNA damage repair

Shan QIU, Jun HUANG

DOI: 10.1631/jzus.B2000289 Downloaded: 2067 Clicked: 2938 Cited: 0 Commented: 0(p.31-37) <Full Text> <PPT> 1366

Chinese summary <24> MRN蛋白(bái)複合物(wù)是一(yī)個重要的DNA損傷修複效應因子

概要：基因組的穩定性時刻都遭受着來自細胞内源和外(wài)源損傷因素的威脅，如果這些損傷不能夠被及時、準确地修複，将會導緻細胞衰老、死亡，甚至癌變的發生(shēng)。因此，爲了維持基因組穩定性，生(shēng)物(wù)體(tǐ)進化出了一(yī)系列複雜(zá)而精确的修複方式以應對DNA損傷，包括同源重組修複和非同源末端連接修複。其中(zhōng)，MRE11-RAD50-NBS1（MRN）複合物(wù)（釀酒酵母同源物(wù)爲MRE11-RAD50-XRS2）不僅參與DNA損傷識别和信号傳遞，還在同源重組修複和非同源末端連接修複過程中(zhōng)發揮着極其重要的作用。當DNA損傷被識别後，MRN複合物(wù)首先會激活信号分(fēn)子（如ATM激酶等），從而引發信号級聯反應放(fàng)大(dà)DNA損傷應答效應，包括細胞周期阻滞。作爲一(yī)個核酸酶，MRN複合物(wù)利用其核酸酶活性進行DNA末端切割，在有姐妹染色單體(tǐ)存在時，促使同源重組修複。此外(wài)，MRN複合物(wù)也參與了非同源末端連接修複，并在修複發卡結構方面具有物(wù)種特異性。該篇綜述将主要讨論MRN複合物(wù)的結構及其在DNA損傷修複中(zhōng)的功能。

關鍵詞組：DNA損傷修複；MRE11-RAD50-NBS1（MRN）蛋白(bái)複合物(wù)；同源重組修複；非同源末端連接修複

Review: Regulation of DNA double-strand break repair pathway choice: a new focus on 53BP1

Fan ZHANG, Zihua GONG

DOI: 10.1631/jzus.B2000306 Downloaded: 1949 Clicked: 3098 Cited: 0 Commented: 0(p.38-46) <Full Text> <PPT> 1272

Chinese summary <25> DNA雙鏈斷裂修複途徑選擇的調控：53BP1蛋白(bái)最新研究關注

概要：DNA雙鏈斷裂（DSB）信号轉導的關鍵作用是維持細胞的穩态和基因組的完整性。P53結合蛋白(bái)1（53BP1）在DSB修複信号選擇中(zhōng)起到了關鍵的調節作用：53BP1能夠促進DSB末端重新連接，從而促進非同源末端鏈接（NHEJ）介導的DSB修複途徑。53BP1如何被招募到DNA損傷位點以及53BP1如何招募其DNA損傷修複效應子，從而促進NHEJ介導的DSB修複，并抑制同源重組（HR）信号傳導？最新的研究對于這些問題有了進一(yī)步的闡述。這篇綜述将着重于闡述53BP1蛋白(bái)是如何促進NHEJ介導的DSB修複途徑以及其上下(xià)遊通路蛋白(bái)調控，從而促進BRCA1缺陷型癌症細胞對多聚ADP-核糖聚合酶抑制劑（PARPi）的敏感性，最終爲改善癌症治療策略提供新的方向。

關鍵詞組：P53結合蛋白(bái)1（53BP1）；DNA雙鏈斷裂（DSB）；非同源末端鏈接（NHEJ）；同源重組（HR）；多聚ADP-核糖聚合酶抑制劑（PARPi）

Review: DNA alkylation lesion repair: outcomes and implications in cancer chemotherapy

Yihan PENG, Huadong PEI

DOI: 10.1631/jzus.B2000344 Downloaded: 1815 Clicked: 2401 Cited: 0 Commented: 0(p.47-62) <Full Text> <PPT> 1265

Chinese summary <24> DNA烷基化損傷修複及其在腫瘤化療中(zhōng)的意義

概要：DNA烷基化損傷作爲細胞内一(yī)種主要的DNA損傷形式，可由外(wài)源性化學試劑和内源性代謝物(wù)誘導發生(shēng)。DNA烷基化損傷具有細胞毒性并可能誘導突變，因此烷基化損傷修複在所有細胞内都至關重要。同時，烷基化腫瘤化學療法是許多腫瘤的主要治療方案，這也強調了癌細胞内烷基化修複途徑的重要性。烷基化修複的途徑包括堿基切除和核苷酸切除修複、甲基鳥嘌呤甲基轉移酶（MGMT）的直接逆轉以及ALKBH蛋白(bái)家族的脫烷基化作用。然而，這些修複途徑之間的内部平衡才是機體(tǐ)有效應答DNA烷基化試劑的關鍵所在。在這裏，我(wǒ)們總結了DNA烷基化損傷修複領域的進展，并進一(yī)步描述該領域的研究對腫瘤化療的深刻意義。

關鍵詞組：DNA烷基化修複；堿基切除修複；甲基鳥嘌呤甲基轉移酶（MGMT）；ALKBH

Review: Role of deubiquitinating enzymes in DNA double-strand break repair

Yunhui LI, Jian YUAN

DOI: 10.1631/jzus.B2000309 Downloaded: 1894 Clicked: 2461 Cited: 0 Commented: 0(p.63-72) <Full Text> <PPT> 1325

Chinese summary <24> 去(qù)泛素化酶在DNA雙鏈損傷修複中(zhōng)的作用研究

摘要：DNA是人類和幾乎所有有機體(tǐ)的遺傳物(wù)質，它對于保持遺傳信息的準确傳遞至關重要。在生(shēng)命周期中(zhōng)，DNA複制、細胞分(fēn)裂、基因組損傷，以及由内源性和外(wài)源性因素引起的損傷，都可能引起DNA損傷。在所有形式的DNA損傷中(zhōng)，DNA雙鏈斷裂（DSB）是最嚴重的。如果修複功能有缺陷，DNA損傷可能導緻基因突變、基因組不穩定、細胞染色體(tǐ)丢失，進而導緻腫瘤的發生(shēng)。DNA損傷可以通過多種機制修複。同源重組（HR）和非同源末端連接（NHEJ）是DSB的兩種主要修複機制。另外(wài)，大(dà)量研究表明，蛋白(bái)質修飾在DNA損傷修複中(zhōng)起着至關重要的作用。蛋白(bái)質的去(qù)泛素化是一(yī)種重要的翻譯後修飾，它可以從底物(wù)中(zhōng)去(qù)除泛素分(fēn)子或多泛素鏈，從而逆轉泛素化降解，穩定底物(wù)蛋白(bái)。本文綜述了去(qù)泛素化酶（DUB）在DSB損傷修複中(zhōng)的作用，探讨DUB調控DSB修複的分(fēn)子機制，爲開(kāi)發人類疾病的新療法提供了全新思路。

關鍵詞組：去(qù)泛素化酶（DUB）；DNA損傷應答；DNA修複；非同源末端連接（NHEJ）；同源重組（HR）

Review: Target binding and residence: a new determinant of DNA double-strand break repair pathway choice in CRISPR/Cas9 genome editing

Yili FENG, Sicheng LIU, Ruodan CHEN, Anyong XIE

DOI: 10.1631/jzus.B2000282 Downloaded: 1888 Clicked: 3654 Cited: 0 Commented: 0(p.73-86) <Full Text> <PPT> 1434

Chinese summary <21> CRISPR/Cas9靶點結合與滞留影響基因編輯中(zhōng)DNA雙鏈斷裂修複途徑選擇

摘要：CRISPR/Cas9技術廣泛應用于靶向基因編輯、表觀遺傳學修飾和細胞成像等多個領域，臨床應用潛能巨大(dà)。然而，Cas9-sgRNA複合物(wù)靶點結合強度與滞留時間長短是否會對Cas9誘導的DNA雙鏈斷裂（DSB）修複産生(shēng)影響并不清楚，這個問題也常被忽視。我(wǒ)們先前的研究發現，CRISPR/Cas9技術的有效性和精準性部分(fēn)取決于Cas9-sgRNA在靶點的結合以及滞留，其靶點結合親和力和滞留時間會随着靶點不同而不同，從而影響DSB修複途徑的選擇，這也是CRISPR/Cas9基因編輯異質性産生(shēng)的一(yī)個重要原因。在本文中(zhōng)，我(wǒ)們将讨論CRISPR/Cas9基因編輯中(zhōng)Cas9-sgRNA的靶點結合與滞留如何影響細胞内DSB修複途徑的選擇，在此基礎上提出優化CRISPR/Cas9技術的可能方式。

關鍵詞組：CRISPR/Cas9基因編輯；DNA雙鏈斷裂修複途徑選擇；靶點結合親和力；靶點滞留