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Posté par Adrien le Mardi 30/12/2014 à 00:00
SLX4 et SUMO, des poids lourds dans le maintien de la stabilité du génome
La protéine SLX4 est un suppresseur de tumeur qui était considéré comme une simple plate-forme de recrutement de nombreuses enzymes requises pour la réparation de l'ADN et la stabilité du génome. L'équipe de Pierre-Henri Gaillard au Centre de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) en cancérologie (L'oncologie ou carcinologie ou cancérologie est la spécialité médicale d'étude, de diagnostic et de traitement des cancers. Un médecin qui...) de Marseille, en collaboration avec les équipes de Filippo Rosselli et Patricia Kannouche à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un...) Gustave Roussy (Gustave Roussy, né le 24 novembre 1874 à Vevey (Suisse) et mort le 30 septembre 1948 à Paris, est un neurologue, neuropathologiste et...), révèle une nouvelle fonction de SLX4 dans le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) de la SUMOylation, une modification post-traductionnelle des protéines. Les fonctions de SUMOylation du complexe SLX4 modulent la réponse au "stress (Le stress (« contrainte » en anglais), ou syndrome général d'adaptation, est l'ensemble des réponses d'un organisme soumis...) réplicatif" qui perturbe la duplication de l'ADN. Ces travaux sont publiés dans la revue Molecular Cell.


Figure: L'activité "SUMO-ligase" du complexe SLX4 s'appuie sur une interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée...) remarquablement spécifique entre les motifs d'interaction avec SUMO (SIM) de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons...) SLX4 et la forme active de l'enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et...) UBC9. Cette forme active est chargée d'une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité...) SUMO prête à être transférée sur les protéines SLX4, XPF ou sur d'autre substrats non encore identifiés (A, B, C dans le modèle). La SUMOylation de XPF requiert son interaction avec les domaines MLR et BTB de SLX4, le domaine BTB étant essentiel également pour la SUMOylation de SLX4 elle-même.
© Pierre-Henri Gaillard

La protéine SLX4 est un suppresseur de tumeur (Le terme tumeur (du latin tumere, enfler) désigne, en médecine, une augmentation de volume d'un tissu, clairement délimitée sans...) impliqué dans diverses voies de maintien de la stabilité génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est porté par des molécules d'ARN). Il contient en...) qui est primordiale pour limiter la formation de cancers, un vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses fonctions.) prématuré ou encore le développement de maladies neurodégénératives. SLX4 présente la particularité de se lier à au moins trois endonucléases capables de couper l'ADN lorsque celui-ci adopte des structures secondaires générées lors de différents processus de réparation et de recombinaison de l'ADN ainsi que lors de sa réplication au cours du cycle cellulaire. SLX4 s'associe également à plusieurs autres facteurs de réparation de l'ADN et de contrôle du cycle cellulaire et se retrouve ainsi idéalement positionnée pour jouer un rôle-clé dans l'orchestration des mécanismes de protection du génome. L'importance de SLX4 dans de tels processus est soulignée par la présence chez l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme prépubère est appelé un...) de mutations du gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un...) codant cette protéine chez certains patients atteints d'anémie (L'anémie (du privatif an- et du grec ancien haimos, « sang ») est une anomalie de l'hémogramme caractérisée par une...) de Fanconi, une maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) héréditaire de la réparation de l'ADN associée à une prédisposition aux leucémies et aux tumeurs solides.

Les chercheurs ont identifié au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale...) de SLX4 des motifs SIMs d'Interaction avec la petite protéine SUMO nécessaire pour la modification post-traductionnelle des protéines par SUMOylation. Ils démontrent que ces motifs permettent une interaction spécifique entre SLX4 et la forme active de l'enzyme UBC9, qui confère au complexe SLX4 une activité "SUMO E3 ligase" capable d'augmenter la SUMOylation de certains substrats d'UBC9. Ceci a conduit les chercheurs à démontrer que la sous-unité XPF de l'endonucléase XPF-ERCC1, un partenaire de SLX4 dans la réparation de l'ADN, est modifiée par SUMO d'une façon dépendante de SLX4 et de son interaction avec UBC9.

Les chercheurs montrent que ces fonctions de SUMOylation des protéines assurées par le complexe SLX4 sont importantes pour la stabilité de régions particulières du génome difficiles à dupliquer appelées "sites fragiles communs". De manière inattendue et paradoxale, ces fonctions se sont par contre révélées délétères en amplifiant considérablement l'instabilité génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) résultant de difficultés de réplication globale à l'échelle du génome et entraînant la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général,...) de la cellule. Ce mécanisme pourrait ainsi contribuer à l'échelle de l'organisme aux fonctions suppresseur de tumeur de SLX4, permettant une élimination des cellules soumises à un stress réplicatif dit GLOBAL tel que celui induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force...) par l'expression d'oncogènes. SLX4 pourrait néanmoins avoir un rôle pro-oncogénique dans certaines situations lorsque l'instabilité génomique (La génomique est une discipline de la biologie moderne. Elle étudie le fonctionnement d'un organisme, d'un organe, d'un cancer, etc. à l'échelle du...) causée par ses fonctions "SUMO-ligase" n'est pas suffisante pour entrainer la mort cellulaire.

La découverte de cette nouvelle activité du complexe SLX4 contribue à une meilleure compréhension du mode d'action de SLX4 et de son rôle dans le maintien de l'intégrité du génome en situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le qualifier à...) physiologique et pathologique et pourrait, à terme, ouvrir sur de nouvelles perspectives à visée thérapeutique (La thérapeutique (du grec therapeuein, soigner) est la partie de la médecine qui étudie et applique le traitement des maladies.).

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Source: CNRS-INSB
 
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