相同組換え機械の複雑なSUMOベースの制御

Intricate SUMO-based control of the homologous recombination machinery.

• Nalini Dhingra
• Xiaolan Zhao

抄録

相同組換え（HR）機構は、ゲノムの維持に複数の役割を果たしている。最もよく研究されているのは、DNA二本鎖切断（DSB）修復の文脈で、組換え酵素はDNA分子を切断、対にし、ほぐすことができ、制御タンパク質と協力して、特定の修復産物を生成する前に、複数のDNA処理ステップを実行します。また、HRタンパク質は、DNA複製に起因する問題に対処し、障害された複製フォークを調節したり、DNAギャップを埋めたりするのにも役立ちます。これらの重要な役割を考えると、各HRステップは、修復効率や結果を調整したり、有害な中間体を制限したりするために複雑な制御を受けていることは驚くに値しません。最近の研究では、タンパク質修飾因子であるSUMOによるHRの全ステップの複雑な制御が明らかになってきており、核機能に広く影響を及ぼすことが認識されるようになってきている。本レビューでは、これまでに確立されたSUMOの役割と、新たに同定された組換え修復への影響を結びつけ、多くの未解決の問題についての考察を深めることを目的としています。

The homologous recombination (HR) machinery plays multiple roles in genome maintenance. Best studied in the context of DNA double-stranded break (DSB) repair, recombination enzymes can cleave, pair, and unwind DNA molecules, and collaborate with regulatory proteins to execute multiple DNA processing steps before generating specific repair products. HR proteins also help to cope with problems arising from DNA replication, modulating impaired replication forks or filling DNA gaps. Given these important roles, it is not surprising that each HR step is subject to complex regulation to adjust repair efficiency and outcomes as well as to limit toxic intermediates. Recent studies have revealed intricate regulation of all steps of HR by the protein modifier SUMO, which has been increasingly recognized for its broad influence in nuclear functions. This review aims to connect established roles of SUMO with its newly identified effects on recombinational repair and stimulate further thought on many unanswered questions.

© 2019 Dhingra and Zhao; Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press.