【NAT COMMUN】复旦大学/华南农业大学王应祥课题组通过pull down、co-IP、BiFC、LCI等蛋白互作技术揭示了减数分裂特异重组酶DMC1受到泛素化修饰并通过蛋白酶体降解的分子机制

近日，王应祥课题组在Nature Communications在线发表了题为“SCF^RMF mediates degradation of the meiosis-specific recombinase DMC1”的研究论文。该研究首次在真核生物中揭示了减数分裂特异重组酶DMC1受到泛素化修饰并通过蛋白酶体降解的分子机制，并证实了DMC1的稳态维持是保证同源染色体发生重组和交换的基础。

本研究利用质谱鉴定互作蛋白，并结合pull down、co-IP、BiFC、LCI等蛋白互作技术发现减数分裂功能冗余的F-box蛋白RMF1（Reduced Male Fertility 1）和RMF2 （Reduced Male Fertility 2）分别与减数分裂特异重组酶DMC1相互作用（如下图），暗示RMF1/2作为SCFRMF1/2复合体的F-box亚基参与DMC1的调控。

接着，作者通过泛素化及蛋白质降解实验证实了RMF1/2介导DMC1的泛素化并促进其通过26S蛋白酶体降解，此泛素化依赖于DMC1的泛素化位点（赖氨酸残基，K），证明了DMC1泛素化及其蛋白质水平对于减数分裂重组至关重要。

总的来说，本研究首次鉴定到了减数分裂功能性F-box蛋白RMF1/2，揭示了RMF1/2介导DMC1的泛素化并通过26S蛋白酶体降解的分子机制。由于减数分裂重组和重组酶DMC1在真核生物中的高度保守性，我们推测本研究发现的DMC1泛素化调控和降解机制在真核生物中也相对保守。同时也证实了DMC1的稳态维持机制是保证减数分裂重组顺利进行的基础。研究结果不仅丰富了减数分裂重组的分子机制，还为作物遗传育种及人类生殖健康提供了理论基础。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40799-5