Criblage de localisation des E3 ubiquitine ligases aux sites de bris double-brins d’ADN, révèle DTX2 comme un nouveau facteur de maintien de la stabilité du génome - M. Billel Djerir

Description :

Pour la cellule eucaryote, les bris double-brin (DSBs) de l’ADN représentent des lésions léthales majeures. Afin d’assurer leur intégrité génomique, les cellules activent une réponse cellulaire très sophistiquée. Cette réponse aux dommages à l’ADN (DDR) est enclenchée pour détecter, signaler et coordonner la réparation adéquate de la lésion. L’organisation et l’orchestration de la DDR repose sur diverses modifications post-traductionnelles, telles que la PARylation et l'ubiquitination. L’ubiquitination est sous le contrôle de plus de 600 E3 ubiquitine ligases, toutes capables d’ubiquitiner un lot de substrats spécifiques, créant ainsi un réseau d’interaction protéine-protéine extrêmement complexe. Cette modification des protéines de la DDR permet d’articuler leur recrutement à la chromatine et moduler leurs activités, afin que la cellule puisse répondre convenablement à ce stimulus et assurer le bon fonctionnement cellulaire. Parmi toutes ces E3 ligases, seulement une cinquantaine possèdent un rôle caractérisé dans la DDR, alors qu’on en dénombre plus de 180 dans le compartiment nucléaire des cellules. L’hypothèse de ces travaux est que plusieurs de ces E3 ubiquitine ligases nucléaires non-caractérisées peuvent avoir une fonction modulatoire dans l’élaboration de la réponse aux dommages à l’ADN. Pour étudier cette hypothèse nous avons réalisé un criblage de localisation aux DSBs d’une soixantaine de protéines E3 ligases de la famille RING/U-box dans le noyau de cellules eucaryotes afin d’identifier de nouveaux facteurs de maintien du génome. Ces travaux révèlent pour la première fois la relocalisation aux sites DSBs de sept E3 ligases et la caractérisation du rôle de l’une d’entre elle, DTX2. DTX2 est recruté aux DSBs de façon dépendante à l’ADP-ribosylation et retenu via ses domaines WWEs et DTC. Dans les cellules, les deux domaines sont nécessaires pour une liaison optimale aux protéines mono- et poly-ADP-ribosylées. Nous montrons que la déplétion de DTX2 diminue l'efficacité de la recombinaison homologue (HR) et augmente modérément la jonction d'extrémités non-homologues (NHEJ). De plus, l’invalidation de DTX2 a diminué la formation de foyers BRCA1 et augmenté l'accumulation de 53BP1 aux DSBs, suggérant un rôle dans le choix de la voie de réparation. Enfin, l’absence de DTX2 a sensibilisé les cellules cancéreuses aux rayons-X et à l'inhibition de PARP, et ces susceptibilités pouvaient être restaurées par la réexpression de DTX2. Globalement, nous avons identifié DTX2 comme un nouveau régulateur dépendant de l'ADP-ribosylation de la réparation des DSBs médiée par HR.

Voici les membres du jury qui participeront à la soutenance :

•  Professeur Alexandre Maréchal, directeur de recherche, Département de biologie, Université de Sherbrooke
• Professeur Pierre Billon, évaluateur externe, Département Department of Biochemisty and Molecular Biology, University of Calgary
• Professeur François Michel Boisvert, évaluateur interne, Département de biochimie et de génomique fonctionnelle, Université de Sherbrooke
• Professeur Nicolas Gévry, président-rapporteur, Département de biologie, Université de Sherbrooke