DNA聚合酶β通过抑制PARP1的过度参与加速细胞DNA碱基切除修复

DNA聚合酶β（POLB）是细胞DNA碱基切除修复（BER）快速进行所必需的。然而，这一需求的原因尚不明确，因为其他DNA聚合酶在体外可以替代POLB。在此，我们鉴定了POLB在细胞BER过程中的关键作用。正如预期，在人RPE-1细胞中删除POLB会导致在单功能烷基化剂甲基磺酸甲酯（MMS）处理期间DNA链断裂中间体迅速积累。然而，在同时缺失PARP1的细胞中，并未检测到这种积累，这表明POLB仅在存在PARP1时才是BER所必需的。这一结果让人联想到XRCC1在BER中的关键作用，即抑制PARP1在BER中间体上的过度招募和活性，从而使其他酶能够接触并修复这些中间体。确实，我们发现POLB在BER过程中对于防止PARP1的过度招募和活性是必需的，而且XRCC1和POLB共同承担这一功能。最后，类似于XRCC1，POLB的缺失会导致MMS诱导的BER过程中持续的转录抑制，而PARP抑制剂处理可缓解这种抑制。总之，我们在此表明，POLB在细胞BER中的关键作用是抑制PARP1的过度招募和活性，从而维持这一重要DNA修复过程的快速进行。

DNA聚合酶β（POLB）是细胞DNA碱基切除修复（BER）快速进行所必需的。然而，这一需求的原因尚不明确，因为其他DNA聚合酶在体外可以替代POLB。在此，我们鉴定了POLB在细胞BER过程中的关键作用。正如预期，在人RPE-1细胞中删除POLB后，于单功能烷基化剂甲基磺酸甲酯（MMS）处理期间，DNA链断裂中间体迅速积累。然而，在同时缺失PARP1的细胞中并未检测到这种积累，这表明POLB仅在存在PARP1时才对BER必需。该结果与XRCC1在BER中的关键作用相似，即抑制PARP1在BER中间体上的过度结合及活性，从而使其他酶能够接近并修复这些中间体。事实上，我们发现POLB对于防止BER过程中PARP1的过度结合和活性是必需的，且XRCC1与POLB共同履行这一功能。最后，与XRCC1类似，POLB的缺失会导致MMS诱导的BER期间持续性的转录抑制，而PARP抑制剂处理可减轻该抑制。总之，我们在此表明，POLB在细胞BER中的关键作用是抑制PARP1的过度结合和活性，从而维持这一重要DNA修复过程的快速进行。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.20.739154v1?rss=1

🏷️ DNA碱基切除修复 DNA聚合酶β PARP1 XRCC1 DNA损伤修复