The Evaluation of DNA Double-strand Break Based on 53BP1 foci

摘要：DNA双链断裂 (double-strand break, DSB) 是最致命的DNA损伤类型之一。DNA损伤发生后，细胞发生DNA损伤应答，某些DNA损伤应答蛋白在DSB发生处积累和/或修饰，而产生核内点状foci。通过免疫荧光或荧光蛋白标记法可在荧光显微镜下观察到foci。观察核内foci的形成，已成为评价DNA损伤的敏感且常用的方法，并且被应用于生物辐射暴露剂量测定 (Mah et al., 2010)、个人辐射敏感性评估 (Lee et al., 2016) 和毒性评估 (Markova et al., 2005; Armand et al., 2016)等。可通过分析核内foci，并计算平均每个核的foci个数或平均DNA面积的foci个数 (Qvarnstrom et al., 2004)，来量化DNA双链断裂的程度。
形成foci的DNA损伤应答蛋白包括H2AX、53BP1、RAD51、MRE11/RAD50/NBS1复合物等 (Rothkamm et al., 2015)。真核生物主要以同源重组 (homologous recombination, HR) 和非同源末端连接 (nonhomologous DNA end joining, NHEJ) 这两种途径来修复DSB，而53BP1是NHEJ修复途径的重要一员 (Panier et al., 2014)。
本研究拟采用稳定转染EGFP-53BP1 (1220~1711 aa) 融合蛋白的HeLa细胞系，采用X射线辐照诱导细胞发生DSB，原本倾向于弥散分布的EGFP-53BP1 (1220~1711 aa) 在辐照后被招募到DSB附近，表现为核内foci增加。Amifostine是FDA批准的具有放射防护功效的药物，WR-1065是它的代谢产物，被报道可以抑制辐射诱导的DSB产生，减少辐射诱导的53BP1 foci (Hofer et al., 2016)，被用作该细胞模型的参考化合物。采用该模型，考察化合物对核内foci数量的影响，为化合物毒性或DNA损伤的治疗提供新的思路。