Protein kodiran ovim genom pripada natporodici helikaza nalik DEAD-u i dijeli sličnost sa Rad54Saccharomyces cerevisiae, proteinom za koji se zna da je uključen u homolognu rekombinaciju i popravku DNK. Pokazalo se da ovaj protein ima ulogu u popravljanju dvolančanih prekida DNK, povezanih s homolognom rekombinacijom. Vezanje ovog proteina za dvolančanu DNK izaziva topološku njenu promjenu, za koju se smatra da olakšava homologno uparivanje DNK i stimulira rekombinaciju DNK.[6]
Uvod u RAD54
RAD54 je jedan od ključnih proteina neophodnih za homolognu rekombinaciju i popravku DNK u mnogim organizmima. Bez funkcionalnog RAD54, vjerovatniji je razvoj tumora. RAD54 je prvobitno opisan u pupajućem kvascu Saccharomyces cerevisiae kao član evolucijski konzervirane RAD52 grupe epistaza, koja dodatno uključuje faktore RAD51, RAD52, RAD55 i RAD57. Vjeruje se da je ova grupa uključena u događaje rekombinacije DNK i mehanizme popravke, posebno one koji uključuju dvolančane prekide DNK tokom mitoze i mejoza. Nedavno je otkriven ljudski homolog kvasca RAD54 i nazvan je hRAD54.
Ljudski RAD54 (hRAD54)
Ljudski RAD54 ili hRAD54, vezan je za hromosomsku regiju 1p32. Kodira protein, sastavljen od 747 aminokiselina, koji je 52% identičan kvašćevom. Ova dva proteina također dijele mnoge funkcionalne sličnosti. Proizvod kodiran RAD54 je član porodice proteina Swi2/Snf2, član potporodice Swi2/Snf2 ATPaza. Ovi proteinski proizvodi imaju homologiju u sedam očuvanih motiva helikaze. Pokazalo se da pročišćeni hRAD54 specifično pokazuje aktivnosti ATPaze zavisne od DNK i aktivnosti superspirale. Transkripti hRAD54 su eksprimirani prvenstveno u sjemenicima i timusu, a niži nivoi se nalaze i u tankom crijevu, debelom crijevu, dojkama i prostati. Mutanti hRAD54 su izuzetno osjetljivi na rendgenske zrake, kao i na metil-metansulfonat (MMS). Ovi mutanti su najvjerovatnije defektni i u spontanoj i u induciranoj mitotskoj rekombinaciji.
Akcije hRAD54
Interakcija između RAD54 i RAD51, još jednog člana grupe epistaza RAD52, kod ljudi posredovana je N-terminalnim domenom proteina hRAD54. Ovaj N-terminalni kraj stupa u interakciju sa slobodnim i vezanim krajevima RAD51 proteina. RAD54 kreće se duž lanca DNK, proizvodeći pozitivne superzavojnice ispred kretanja replikacije proteina i negativne superzavojnice koje prate kompleks. Interakcija sa RAD51 poboljšava sposobnost RAD54 da izvrši ovu aktivnost superspirale i napetog otvaranja. Ovi proteini također djeluju zajedno da formiraju DNK zglobove, pri čemu RAD54 specifično proširuje zglobove i stabilizuje formirane D-petlje. Alternativna funkcija RAD54 može biti uklanjanje proteina RAD51, nakon formiranja zglobova i inicijacije rekombinacije.
Inaktivacija hRAD54 i osjetljivost na rak
Poznato je da su defekti u RAD51 povezani s razvojem tumora. Normalno, RAD51 stupa u interakciju sa proteinskim proizvodima BRCA1 i BRCA2 da izazove supresiju tumora. Ovo dovodi do pretpostavke da su drugi članovi grupe RAD52 epistaze, uključujući RAD54, takođe važni u razvoju i supresiji tumora zbog njihovog homolognog odnosa. Učešće RAD54 kao neophodnog rekombinacijskog proteina podržano je nalazom da postoje mutacije RAD54 u malom procentu proučavanih karcinoma dojke i debelog crijeva, kao i nekoliko limfoma.
Rasio D, Murakumo Y, Robbins D, et al. (1997). "Characterization of the human homologue of RAD54: a gene located on chromosome 1p32 at a region of high loss of heterozygosity in breast tumors". Cancer Res. 57 (12): 2378–83. PMID9192813.
Bello MJ, de Campos JM, Vaquero J, et al. (2000). "hRAD54 gene and 1p high-resolution deletion-mapping analyses in oligodendrogliomas". Cancer Genet. Cytogenet. 116 (2): 142–7. doi:10.1016/S0165-4608(99)00122-3. PMID10640146.
Kim J, Bhinge AA, Morgan XC, Iyer VR (2005). "Mapping DNA-protein interactions in large genomes by sequence tag analysis of genomic enrichment". Nat. Methods. 2 (1): 47–53. doi:10.1038/nmeth726. PMID15782160. S2CID6135437.
Thomä NH, Czyzewski BK, Alexeev AA, et al. (2005). "Structure of the SWI2/SNF2 chromatin-remodeling domain of eukaryotic Rad54". Nat. Struct. Mol. Biol. 12 (4): 350–6. doi:10.1038/nsmb919. PMID15806108. S2CID3226377.
Al-Wahiby S, Wong HP, Slijepcevic P (2005). "Shortened telomeres in murine scid cells expressing mutant hRAD54 coincide with reduction in recombination at telomeres". Mutat. Res. 578 (1–2): 134–42. doi:10.1016/j.mrfmmm.2005.04.008. PMID15975611.
