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原文链接： http://pmo347760.pic31./upload/ek5h.pdf 本研究证明了H1.2能够抑制ATM异常激活导致的染色体改变。H1.2能够结合ATM的HEAT结构域，抑制MRE11-RAD50-NBS1 (MRN)复合物介导的ATM。DNA损伤后，H1.2会迅速被PARP1催化ADP化、进而蛋白酶体降解。PARP1缺失或者H1.2 ADP修饰位点的突变都会抑制ATM激活以及DNA修复，影响细胞存活。
ataxia telangiectasia mutated (ATM)： DNA损伤修复过程中关键激酶，能够形成复合体，催化DNA断裂后的磷酸化和乙酰化，以及MRE11-RAD50-NBS1 (MRN) 复合体的装配。 1：linker组蛋白H1.2能够抑制ATM依赖的DNA损伤 首先研究者利用CRISPR-Cas9分别构建H1.2、H1.3、H1.4敲除细胞系(Fig.1a)，发现只有H1.2敲除细胞中etoposide和IR激活的H2AX, NBS1, SMC1和ATM等marker水平上升（Fig.1b-c）。单纯的过表达H1.2并不会影响DNA损伤中γ-H2AX水平（Fig.1d）。接下来研究者分别使用两个DSB诱导的激酶抑制剂： 1） ATM：Ku55933 2） DNA-PK：Ku57788 发现只有Ku57788能够抑制能够抑制DNA损伤中γ-H2AX水平（Fig.1d），另外siATM能够回复H1.2缺失导致的下游（SMC等）磷酸化激活，但DNA-PK和ATR则无此作用（Fig.1e）,说明可能H1.2的功能可能通过ATM执行，而不是DNA-PK。并且在ATM缺失的A-T cells中H1.2缺失则对γ-H2AX水平没有影响（Fig.1f）。Figure 1g和h说明，H1.2缺失会导致ATM水平的上升，暗示了H1.2对ATM功能的负向作用。
Figure 1 2：H1.2能够直接结合ATM，并抑制其酶活 ATM能够催化p53的磷酸化，H1.2的表达则会抑制p53磷酸化水平、H2AX的磷酸化（Fig.2a），说明H1.2能够抑制ATM活性（Fig.2b）。体外pull-down、和质谱都证明H1.2通过c末端结合ATM的HEAT重复结构域（Fig.2c-f），并且结合会抑制ATM的功能（Fig.2e）。etoposide诱导DNA损伤后，ATM和H1.2的结合减弱（Fig.2h）。
Figure 2 3：H1.2能够结合MRN复合体，影响ATM的招募和激活 DNA损伤后，ATM损伤过程需要MRN复合体（包括MRE11、RAD50、和NBS1）。研究者进一步发现H1.2能够结合MRN复合体（Fig.3b），主要是结合MRE11而不是RAD50和NBS1(Fig.3b-d)。NBS1缺失影响ATM活性，而进一步敲低H1.2又会回复部分活性（Fig.3e-f）。同样的，全长的H1.2过表达会抑制ATM与MRN复合体的结合，而c末端缺失的则不起作用（Fig.3g-h），而且可以进一步抑制DNA损伤后ATM和复合体的结合增强（Fig.3i），以上结果都证明H1.2能够通过直接结合调控ATM和MRN复合体之间的结合。
Figure 3 4：DNA损伤过程中H1.2迅速解离并降解 研究者发现，DNA损伤刺激后，H1.2水平会逐渐降低(Fig.4a-e)；并且蛋白酶体抑制剂MG132、 Oprozomib能够抑制这种降解（Fig.4f-g）。另外HDAC抑制剂TSA和NaB能够促进H1.2的降解（Fig.4h），NaCl同样能够促进H1.2降解（Fig.4i）。
Figure 4 5: DNA损伤诱导PRAP催化H1.2的解离 研究者分别用ATM、DNA-PKs和PARP抑制剂处理细胞，发现PARP的抑制能够降低H1.2的解离（Fig.5a）；并且PARP的敲除也会得到类似的作用（Fig.5b-c）。PAR能够与H1.2结合，但c末端缺失、以及S188A（预测的PAR修饰位点）突变的H1.2则不能结合（Fig.5d-g）；并且两种突变都会导致H1.2不能在DNA损伤时解离（Fig.5h）。
Figure 5 6：H1.2的PAR修饰对DNA损伤后ATM激活至关重要 细胞中Parp的缺失和抑制剂都能减少ATM激活（Fig.6a-c）；然而如果进一步降低H1.2水平，这种ATM的功能抑制又会被恢复（Fig.6d）。过表达突变型的H1.2 S188A抑制ATM的激活（Fig.6e-f）；PAR修饰的H1.2与MRE11的结合能力减弱，导致其抑制ATM激活的能力相应减弱（Fig.6g-i）。
Figure 6 7：H1.2的解离和降解对DNA修复以及细胞生存至关重要 首先研究者发现，H1.2敲除后的细胞，在DNA损伤后存活能力更强（Fig.7a-b）,HR和NHEJ两种DNA修复水平都会升高（Fig.7c-d）。ATM敲除细胞的修复能力则会下降，且不能被H1.2敲除恢复（Fig.7e-f）。H1.2敲除细胞增强的修复能力，会被H1.2 S188A的过表达破坏（Fig.7g-h），证明H1.2的PAR修饰对这一过程至关重要。
Figure 7 结论 本研究详细分析了前人已经观察到的H1尤其是H1.2对于DNA损伤修复过程的作用，解析了其分子机制： H1.2结合于染色体上，在DNA损伤后被PAR修饰、从而降解，引起ATM的激活，与MRN复合体一起作用于DNA损伤修复。 本文来源 1. Zhiming Li, et al. Destabilization of linker histone H1.2 is essential for ATM activation and DNA damage repair. Cell Research (2018). Reference
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