Das Protein SLX4 ist ein bekannter Tumorsuppressor, dem eine Gerüstfunktion in mehreren Signalwegen zum Schutz des Genoms zukommt: homologe Rekombination, Reparatur von DNA-Interstrang-Vernetzungen, Erhaltung häufiger fragiler Stellen sowie der Telomere. Insbesondere koordiniert es die Aktivität mehrerer Nukleasen. Die Helikase RTEL1 wiederum ist an der Replikation und der Stabilität der Telomere beteiligt. Bislang wurde angenommen, dass diese beiden Proteine unabhängige oder sogar gegensätzliche Funktionen ausüben. Die hier vorgestellten Arbeiten stellen diese Sichtweise infrage, indem sie eine direkte physikalische Interaktion zwischen SLX4 und RTEL1 aufzeigen.
Zur Charakterisierung dieses Komplexes kombinierte das Team proteomische Ansätze, strukturbiologische Verfahren mittels vergleichender Modellierung sowie zellbiologische Techniken wie Kopräzipitation, In-situ-Proximity-Ligation-Assay und die Analyse von DNA-Fasern. Diese Analysen ermöglichten es, die an der Bindung an RTEL1 beteiligte Domäne von SLX4 zu lokalisieren und zu zeigen, dass SLX4 an die Harmonin-Domäne HD1 von RTEL1 bindet. Vor allem identifizierten die Autoren Mutationen, die die Bildung des Komplexes aufheben: zwei krebsassoziierte SLX4-Varianten (D614G und L618P, nachgewiesen in klinischen Metastasenproben aus einer prospektiven Studie) sowie RTEL1-Mutationen, die mit dem Hoyeraal-Hreidarsson-Syndrom assoziiert sind, einer schweren Form der Dyskeratosis congenita, die insbesondere mit Mikrozephalie, Wachstumsverzögerung und geistiger Behinderung einhergeht.
Auf funktioneller Ebene zeigt die Studie, dass sowohl SLX4 als auch RTEL1 an die neu synthetisierte DNA rekrutiert werden und dass sie eng mit der aktiven RNA-Polymerase II kolokalisieren. Im Komplex mit RTEL1 fördert SLX4 zudem die Kolokalisation von FANCD2 mit der RNA-Polymerase II. Die Störung der Interaktion zwischen SLX4 und RTEL1 führt in nicht gestressten Zellen zu DNA-Replikationsdefekten, die durch die Faseranalyse nachgewiesen wurden. Entscheidend ist, dass diese Defekte behoben werden, wenn die Transkription mithilfe von Substanzen wie Cordycepin oder Triptolid gehemmt wird, was den beobachteten Phänotyp direkt mit Konflikten zwischen Replikation und Transkription in Verbindung bringt.
Die Gesamtheit dieser Daten belegt, dass SLX4 und RTEL1 interagieren, um Replikations-Transkriptions-Konflikte zu verhindern. Die Autoren erbringen darüber hinaus den Nachweis, dass diese Funktion unabhängig von der Nuklease-Gerüstfunktion ist, die SLX4 üblicherweise zugeschrieben wird. Diese Arbeiten beleuchten somit einen Mechanismus zum Schutz des Genoms, der sich von den bereits bekannten Aktivitäten von SLX4 unterscheidet, und liefern einen Rahmen zur Interpretation der bei Krebs und beim Hoyeraal-Hreidarsson-Syndrom identifizierten Mutationen.