DNA二本鎖切断部の機能的転写プロモーターがダメージ応答因子のRNA駆動型相分離を媒介している

Functional transcription promoters at DNA double-strand breaks mediate RNA-driven phase separation of damage-response factors.

• Fabio Pessina
• Fabio Giavazzi
• Yandong Yin
• Ubaldo Gioia
• Valerio Vitelli
• Alessandro Galbiati
• Sara Barozzi
• Massimiliano Garre
• Amanda Oldani
• Andrew Flaus
• Roberto Cerbino
• Dario Parazzoli
• Eli Rothenberg
• Fabrizio d'Adda di Fagagna

抄録

RNAポリメラーゼIIによりDNA二本鎖切断(DSBs)で合成される損傷誘発性ロングノンコーディングRNA(dilncRNA)は、DNA損傷応答(DDR)の焦点形成に必要である。我々は、ＤＳＢの誘導が、完全なＲＮＡポリメラーゼＩＩの前開始複合体であるＭＥＤ１とＣＤＫ９を含む機能的なプロモーターの集合をもたらすことを実証している。これらの因子の不在または不活性化は、in vivoおよびヌクレオソーム上のDDRイベントを再構成するin vitroシステムの両方でDDR病巣の減少を引き起こす。また、dilncRNAが53BP1などのDDRタンパク質の分子クラウディングを促進し、液-液相分離縮合体の性質を示す病巣へと誘導することも明らかにした。また、DSBによって誘導された転写プロモーターの集合体がRNA合成を駆動し、それによってDDR因子の相分離を刺激していることを提案している。

Damage-induced long non-coding RNAs (dilncRNA) synthesized at DNA double-strand breaks (DSBs) by RNA polymerase II are necessary for DNA-damage-response (DDR) focus formation. We demonstrate that induction of DSBs results in the assembly of functional promoters that include a complete RNA polymerase II preinitiation complex, MED1 and CDK9. Absence or inactivation of these factors causes a reduction in DDR foci both in vivo and in an in vitro system that reconstitutes DDR events on nucleosomes. We also show that dilncRNAs drive molecular crowding of DDR proteins, such as 53BP1, into foci that exhibit liquid-liquid phase-separation condensate properties. We propose that the assembly of DSB-induced transcriptional promoters drives RNA synthesis, which stimulates phase separation of DDR factors in the shape of foci.