CIP2AがDNA修復と放射線治療感受性を結びつけることを発見(CIP2A found to link DNA repair and tumor sensitivity to radiotherapy)

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2026-08-21 合肥物質科学研究院(HFIPS)

中国科学院合肥物质科学研究院と安徽大学の研究チームは、タンパク質CIP2Aが細胞分裂期のDNA二本鎖切断修復を制御し、腫瘍の放射線治療への感受性を左右する仕組みを解明した。CIP2A-TOPBP1複合体はPP2Aと協調し、DNA損傷部位へのDNAポリメラーゼθ(Polθ)の動員と活性を調節する。CIP2Aが失われるとDNA修復効率とマイクロホモロジー媒介末端結合(MMEJ)が低下し、DNA損傷時にはCIP2AとPolθの相互作用が強まってPolθの損傷部位への移行が促進されることが判明した。また、修復初期にはCIP2AがPolθのリン酸化状態を維持し、修復後にはPP2Aが脱リン酸化を促してPolθを解離させるという段階的制御機構も示された。CIP2AとPolθの相互作用を阻害すると、特にBRCA1/2欠損腫瘍細胞の放射線感受性が高まった。成果は、CIP2A-Polθ経路を標的とした新たながん治療戦略につながる可能性を示している。

CIP2AがDNA修復と放射線治療感受性を結びつけることを発見(CIP2A found to link DNA repair and tumor sensitivity to radiotherapy)
CIP2A-mediated mitotic Microhomology-Mediated End Joining repair (Image by ZHAO Guoping)

<関連情報>

CIP2A–TOPBP1複合体とPP2Aは、有糸分裂DNA二本鎖切断部位におけるPolθのリクルートメントとリン酸化を動的に制御する CIP2A–TOPBP1 complex and PP2A dynamically regulate Polθ recruitment and phosphorylation at mitotic DNA double-strand breaks

Xipeng Zhao, Bin Chen, Feng Xu, +9 , and Guoping Zhao
Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:August 3, 2026
DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2600248123

Abstract

DNA double-strand breaks (DSBs) that occur during mitosis are primarily repaired by Polθ-mediated microhomology-mediated end joining (MMEJ). The CIP2A–TOPBP1 complex has been shown to tether broken chromatin at mitotic DSBs, but whether it coordinates with or functions independently of Polθ remains unknown. Here, we show that the CIP2A–TOPBP1 complex is recruited to mitotic DSB sites, where it directly interacts with Polθ and corecruits Polθ to chromatin. CIP2A sustains Polθ phosphorylation by inhibiting PP2A, thereby prolonging Polθ chromatin retention and enabling efficient repair. Upon repair completion, the CIP2A–TOPBP1 complex dissociates, PP2A dephosphorylates Polθ, and Polθ is released from chromatin. Loss of CIP2A impairs tumor growth, while disruption of CIP2A–Polθ binding leads to persistent DNA damage, micronucleus formation, and synthetic lethality in BRCA1/2-deficient cells. These findings uncover a cooperative mechanism by which CIP2A–TOPBP1 dynamically regulates Polθ in mitotic DSB repair and provide insights into the synthetic lethal interaction of CIP2A with BRCA1/2 under radiotherapy.

医療・健康
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