RAD23 HOMOLOG B, NUCLEOTIDE EXCISION REPAIR PROTEIN

RAD23A（600061）和RAD23B，酵母RAD23的人直向同源物，在核苷酸切除DNA修复（NER）和泛素-蛋白酶体系统（UPS）中发挥不同作用。NER是负责修复庞大的DNA损伤的基因组维护途径，UPS在包括DNA修复在内的多种细胞过程中执行蛋白质降解（Berkink等人，2013年总结）。

细胞遗传学位置：9q31.2
基因座标（GRCh38）：9：107,283,278-107,332,193

▼ 克隆和表达
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Masutani等（1994）从HeLa细胞cDNA文库克隆了人RAD23A和RAD23B，它们分别称为HHR23A和HHR23B。推导的蛋白质分别包含363和409个氨基酸，并且都具有一个N末端结构域，与泛素（UBB; 191339）和各种泛素融合蛋白具有显着相似性。RAD23A和RAD23B都在同一细胞中表达。

在小鼠中，van der Spek等（1996）克隆了RAD23A和RAD23B的同源物。详细的序列比较允许推断所有RAD23同源物的结构。Northern印迹分析揭示了在所有检查的组织中两种RAD23基因的组成型表达。在睾丸中观察到两个基因的RNA表达升高。

▼ 基因功能
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Sugasawa等人使用DNA损伤识别竞争试验（1998）确定XPC-RAD23B是最早引发NER的损伤检测器。它在已知的破坏结合蛋白XPA之前起作用。免疫共沉淀和DNase I足迹表明XPC-RAD23B与多种NER病变结合。这为整体基因组修复表现出的极端损伤特异性提供了合理的解释。

Machado-Joseph病（MJD; 109150）是一种常染色体显性遗传性神经退行性疾病，由MJD1基因产物共济失调蛋白-3的C末端附近的聚谷氨酰胺束扩张引起。突变型共青霉素3在培养的细胞以及患病的人脑中形成核内包涵体，并在转染的细胞中引起细胞死亡。使用2混合系统，Wang等（2000年）发现紫杉素3与酵母DNA修复蛋白RAD23，RAD23A和RAD23B的2个人类同源物相互作用。正常和突变型共青霉素3蛋白都与HHR23蛋白N末端的泛素样结构域相互作用，这是核苷酸切除修复的重要基序。然而，在人类胚胎肾细胞中，HHR23A通过其与紫杉醇3的相互作用而被募集到由突变紫杉醇3形成的核内包涵体中。作者认为这种相互作用与紫杉醇3的正常功能有关，并且MJD中可能存在RAD23蛋白的某些功能异常。

Volker等（2001）描述了通过使用局部紫外线辐射结合荧光抗体标记的新技术，在正常和修复缺陷（色素干性皮肤）人细胞中组装NER复合物。损伤识别复合物XPC（613208）-HHR23B似乎对于在切口前复合物中募集所有随后的NER因子（包括转录修复因子TFIIH ）至关重要（请参见189972）。Volker等（2001）发现XPA（611153）关联相对较晚，是锚定ERCC1（126380）-XPF（133520）所必需的，并且可能是激活XPG（133530）的核酸内切酶活性所必需的）。这些发现确定XPC是反应机理中已知的最早的NER因子，深入了解了后续NER组分的顺序，提供了XPA双重作用的证据，并支持了在损伤部位顺序组装修复蛋白的概念，而不是预先组装的修理框。XPC-RAD23B复合体专门参与全局基因组，但不参与转录偶联的NER。

陈和马杜拉（2006）指出，HHR23A和HHR23B在DNA修复中具有多余的作用。但是，他们提供的证据表明这两种蛋白质在蛋白质降解中具有不同的功能。全长RAD23B及其分离的UBB样结构域以比RAD23A更高的亲和力结合了酵母和人蛋白酶体亚基。RAD23B还比RAD23A具有更高的蛋白酶体依赖性胰凝乳蛋白酶活性。蛋白质下拉，质谱和蛋白质印迹分析表明，这2种蛋白质结合了重叠但不同的多泛素化蛋白质，蛋白酶体亚基，应激反应蛋白质和延伸因子集。突变分析表明，RAD23A中的thr79抑制了蛋白酶体的结合，而RAD23B中的thr79被pro取代，则提高了RAD23A结合蛋白酶体亚基的能力。该取代对RAD23A与多泛素化蛋白的结合没有影响。突变分析进一步表明，RAD23A的lys8和RAD23B的lys6对于与蛋白酶体亚基结合而不对共济失调蛋白-3（ATXN3;607047）。Chen和Madura（2006）得出结论，RAD23A和RAD23B可能执行需要蛋白酶体的独特细胞功能。

Yasuda等（2020）证明了在急性高渗胁迫下形成了含有蛋白酶体的核灶。这些病灶是瞬时结构，包含泛素化蛋白，含缬氨酸的蛋白（VCP；601023）和多种蛋白酶体相互作用蛋白（共同构成一个蛋白水解中心）。这些病灶降解的主要底物是核糖体蛋白，无法正确组装。值得注意的是，蛋白酶体病灶表现出液滴的性质。RAD23B是蛋白酶体的底物穿梭因子，而泛素化的蛋白质对于形成蛋白酶体灶是必需的。从机理上讲，RAD23B的2个泛素相关结构域与由4个或更多个泛素分子组成的泛素链的多价相互作用触发了液-液相分离。Yasuda等（2020年）结论是，他们的结果表明泛素链依赖性相分离可诱导促进蛋白酶体降解的核蛋白水解区室的形成。

▼ 测绘
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Van der Spek等（1994）报道了RAD23B和XPC基因，它们的产物形成紧密的复合体，共定位在染色体3p25.1上。但是，国际辐射杂交制图联盟将RAD23B基因定位到9号染色体（A006X46）上，该区域显示与小鼠4号染色体的同系同源性。

Gross（2014）根据RAD23B序列（GenBank BC020973）与基因组序列（GRCh37）的比对，将RAD23B基因定位到9q31.2号染色体。

Van der Spek等（1996）发现小鼠Xpc和Rad23b基因位于不同的染色体上，分别是6B和4B3。

▼ 动物模型
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Ng等（2002年）创建了Rad23b基因敲除小鼠模型。从胚胎动物培养的成纤维细胞对紫外线不敏感，并保留了野生型细胞的修复特性，这表明Rad23a可以在功能上替代NER中的Rad23b。但是，Rad23b-/-动物的子宫内或新生儿死亡率很高，存活的动物表现出多种异常，包括发育迟缓，面部畸形和雄性不育。这些发现暗示了Rad23b在正常发育中的功能无法由Rad23a补偿。

Bergink等（2013年）获得的Rad23b-/-小鼠的孟德尔比例低于预期。妊娠中期，Rad23b-/-胚胎贫血，但存活的Rad23b-/-成年胚胎则无血。Rad23b-/-胚胎在卵黄囊中显示出正常的原始红细胞生成，但是在胚胎第11天左右，它们在胎儿肝脏中显示出向定型红细胞生成的转换受损。质谱表明，大多数与Rad23b相互作用的蛋白是细胞周期调节剂和UPS的蛋白。Rad23b-/-小鼠胚胎成纤维细胞和胎儿肝红系细胞显示出增殖缺陷，并延迟了G2 / M过渡。蛋白酶体的抑制在野生型红系细胞中产生相似的表型。Bergink等（2013年）得出结论，RAD23B对于依赖蛋白酶体的红细胞生成至关重要。