BACKGROUND DNA double-strand breaks (DSBs) are induced by exogenous insults such as ionizing radiation and chemical exposure, and they can also arise as a consequence of stalled or collapsed DNA replication forks. Failure to repair DSBs can lead to genomic instability or cell death and cancer in higher eukaryotes. The Schizosaccharomyces pombe fbh1 gene encodes an F-box DNA helicase previously described to play a role in the Rhp51 (an orthologue of S. cerevisiae RAD51)-dependent recombinational repair of DSBs. Fbh1 fused to GFP localizes to discrete nuclear foci following DNA damage. RESULTS To determine the functional roles of the highly conserved F-box and helicase domains, we have characterized fbh1 mutants carrying specific mutations in these domains. We show that the F-box mutation fbh1-fb disturbs the nuclear localization of Fbh1, conferring an fbh1 null-like phenotype. Moreover, nuclear foci do not form in fbh1-fb cells with DNA damage even if Fbh1-fb is targeted to the nucleus by fusion to a nuclear localization signal sequence. In contrast, the helicase mutation fbh1-hl causes the accumulation of Fbh1 foci irrespective of the presence of DNA damage and confers damage sensitivity greater than that conferred by the null allele. Additional mutation of the F-box alleviates the hypermorphic phenotype of the fbh1-hl mutant. CONCLUSION These results suggest that the F-box and DNA helicase domains play indispensable but distinct roles in Fbh1 function. Assembly of the SCFFbh1 complex is required for both the nuclear localization and DNA damage-induced focus formation of Fbh1 and is therefore prerequisite for the Fbh1 recombination function.

中文翻译：

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Fbh1 的 F-box 和解旋酶域在 DNA 损伤修复中的基本和独特作用。

背景 DNA 双链断裂 (DSB) 是由外源性损伤（例如电离辐射和化学暴露）诱导的，它们也可能是 DNA 复制叉停滞或坍塌的结果。未能修复 DSB 会导致高等真核生物的基因组不稳定或细胞死亡和癌症。Schizosaccharomyces pombe fbh1 基因编码一个 F-box DNA 解旋酶，以前描述的它在 Rhp51（酿酒酵母 RAD51 的直向同源物）依赖的 DSB 重组修复中发挥作用。与 GFP 融合的 Fbh1 在 DNA 损伤后定位于离散的核病灶。结果 为了确定高度保守的 F-box 和解旋酶域的功能作用，我们对在这些域中携带特定突变的 fbh1 突变体进行了表征。我们表明 F-box 突变 fbh1-fb 扰乱了 Fbh1 的核定位，赋予 fbh1 null 样表型。此外，即使 Fbh1-fb 通过与核定位信号序列融合而靶向细胞核，在 DNA 损伤的 fbh1-fb 细胞中也不会形成核病灶。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。此外，即使 Fbh1-fb 通过与核定位信号序列融合而靶向细胞核，在 DNA 损伤的 fbh1-fb 细胞中也不会形成核病灶。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。此外，即使 Fbh1-fb 通过与核定位信号序列融合而靶向细胞核，在 DNA 损伤的 fbh1-fb 细胞中也不会形成核病灶。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。即使 Fbh1-fb 通过与核定位信号序列融合而靶向细胞核，在 DNA 损伤的 fbh1-fb 细胞中也不会形成核灶。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。即使 Fbh1-fb 通过与核定位信号序列融合而靶向细胞核，在 DNA 损伤的 fbh1-fb 细胞中也不会形成核灶。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。相比之下，解旋酶突变 fbh1-hl 会导致 Fbh1 病灶的积累，而不管是否存在 DNA 损伤，并赋予比无效等位基因更大的损伤敏感性。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。F-box 的额外突变减轻了 fbh1-hl 突变体的超态表型。结论 这些结果表明 F-box 和 DNA 解旋酶结构域在 Fbh1 功能中起着不可或缺但独特的作用。Fbh1 的核定位和 DNA 损伤诱导的焦点形成都需要 SCFFbh1 复合物的组装，因此是 Fbh1 重组功能的先决条件。