ATR信号通路的体外重建

DNA damage repair is important in maintain genome stability and prevent cancer formation. ATR signaling is an essential part of DNA damage repair. Many types of DNA damage activate ATR signaling, including replication stress. The activation mechanism of ATR signaling pathway is not clear right now. A thorough understanding of ATR activation mechanisms will require reconstitution of the activation steps in vitro. We intend to reconstituted this signaling pathway in vitro and identify these unknown regulatory partners or modifications using mass spectrum and fully reconstitute ATR activation pathway in vitro. Our study will provide a platform for further investigation of ATR-mediated DNA damage response and repair pathway.

DNA损伤修复在维持基因组的稳定，防止癌症等恶性疾病的发生中发挥着重要的作用。ATR信号通路是DNA损伤修复中的重要组成部分，包括复制胁迫等多种类型的DNA损伤都可以激活ATR信号通路。目前ATR信号通路由于缺乏很好的体外重建体系，所以激活机制并不是完全清楚。申请人曾研究过BIN2激酶在油菜素甾醇信号通路中的抑制机制（PNAS，2016，第一作者），对激酶的激活和抑制研究有一定的经验，拟应用体外纯化出来的ATR信号通路相关蛋白，在体外重建ATR激活体系，并应用质谱等手段鉴定与ATR信号激活相关的未知调控蛋白和相关修饰，较为全面的揭示ATR信号通路的激活方式，为进一步完善DNA损伤修复的分子机制，以及防治该机制缺陷所引起的癌症等恶性疾病提供理论基础。

我们纯化出了ATR信号激活相关蛋白质，建立了ATR信号通路体外激活检测体系，发现现有元件并不足以完成ATR信号通路的体外重建。我们试图寻找ATR信号激活的新调控元件，发现光信号和生物钟与ATR信号的激活有密切的关系。在拟南芥中，我们发现光激活的蓝光受体CRY可以与ATR相互作用激活其信号通路，激活的ATR可以反式磷酸化CRY，从而调控植物对紫外胁迫的抵抗。

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