Identification of a ‘double‘ protein post-translational modification

Proteins are the main ‘molecular machines’ of the cell. To efficiently perform their tasks, they have to be dynamically switched on and off, recruited to specific cellular locations, and degraded in a timely manner. One of the main mechanisms that regulate these processes is temporary covalent attachment, to a protein, of extra regulatory elements known as protein post-translational modifications. The modification reaction is catalysed by specific enzymes and can lead to changes in protein activity, localisation, or half-life. Two of the common protein modifications are ubiquitin and ADP-ribose, each of which can be linked directly to a protein substrate.

In the study published in Science Advances, an international team of researchers, including Vincent Aucagne, Marcin Suskiewicz, and Hervé Meudal from the CBM in Orléans, led by Ivan Ahel and Dragana Ahel groups at the University of Oxford, have demonstrated that these two individual modifications can be joined together, producing a ‘double’ protein modification. The enzymes responsible for this process are DELTEX E3 ligases, which can efficiently attach ubiquitin to protein-linked ADP-ribose. A key contribution of Orléans scientists to the project was the analysis of the ubiquitin-ADP-ribose linkage performed using mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance (NMR) equipment of the new MOV2ING platform in Orléans.

The study shows that different protein modifications can be joined together to either combine two regulatory signals or produce a third, distinct signal, with a specific function. This shows previously unappreciated level of complexity in protein regulation.

While the role of ubiquitin-ADP-ribose in cells remains unclear, DELTEX enzymes have previously been linked to both development and antiviral response. The authors showed that the SARS-CoV-2 virus possesses enzymes that can remove the new modification, possibly allowing the virus to inhibit the host immune response.

Références :
Kang Zhu, Marcin J. Suskiewicz, Hloušek-Kasun, Hervé Meudal, Andreja Mikoč, Vincent Aucagne, Dragana Ahel and Ivan Ahel
DELTEX E3 ligases ubiquitylate ADP-ribosyl modification on protein substrates
Science Advances, 5 Oct 2022, Vol 8, Issue 40 DOI: 10.1126/sciadv.add4253

4es Journées scientifiques du GDR AIM

Les 4es journées scientifiques du GDR AIM organisées conjointement avec le RE1 de France Life Imaging auront lieu du 03 au 05 octobre 2022 à Orléans.

Le programme se déroulera sur quatre demi-journées, du lundi 03 octobre à 12h00 au mercredi 05 octobre à 13h30.

Avec 90 inscrits et un programme riche, ces journées seront une belle représentation de la recherche française en chimie des sondes d’imagerie. Nous aurons également le plaisir d’accueillir 4 conférenciers étrangers :

  • Kristina Djanashvili (Delft University of Technology, The Netherlands)
  • Christophe Portal (Edinburgh Molecular Imaging Ltd)
  • Gyula Tircso (Univ. of Debrecen, Hungary)
  • Carlos Platas (Univ. of Coruna, Spain)

Voir le programme

Une nouvelle approche de criblage versatile pour étudier et exploiter les enzymes à activité helicase

Les hélicases sont des « moteurs moléculaires » ubiquitaires qui remodèlent les structures d’acides nucléiques (AN) et/ou les complexes AN-protéines. Malgré le rôle clé des hélicases dans le métabolisme cellulaire et certaines maladies, leurs répertoires de substrats et les déterminants moléculaires de leur spécialisation fonctionnelle sont souvent inconnus. Le groupe « remodelage de l’ARN » du CBM a développé une nouvelle approche de criblage enzymatique, Helicase-SELEX, pour étudier ces éléments clés de manière globale, à partir de très grandes banques de séquences d’AN naturelles ou synthétiques. En utilisant l'hélicase bactérienne Rho comme prototype, les chercheurs ont ainsi découvert ~3300 séquences de substrats pour Rho chez Escherichia coli, établissant ainsi la première carte détaillée de sites Rut (Rho utilization) à l'échelle du génome. Ils ont également cartographié les sites Rut sensibles à la présence de NusG, un cofacteur de Rho, démontrant ainsi l’intérêt d’Hélicase-SELEX pour évaluer les déterminants de spécificité hélicase de manière globale. Enfin, ils ont utilisé Helicase-SELEX comme approche d’évolution moléculaire dirigée pour générer des séquences Rut synthétiques qui fonctionnent comme des « riboswitches » capables d’induire l’activité de Rho in vitro et in vivo uniquement en présence d'un cofacteur exogène (sérotonine). Ces données démontrent l’utilité d’Helicase-SELEX pour caractériser ou exploiter les hélicases à des fins fondamentales ou biotechnologiques.

L'Institut de Chimie du CNRS a signalé cette nouvelle approche originale de criblage sur son site

Référence

Delaleau M., Eveno E., Simon I., Schwartz A & Boudvillain M.
A scalable framework for the discovery of functional helicase substrates and helicase-driven regulatory switches
PNAS 2022

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2209608119

Soutenance de thèse de Nadira Chettouh-Hammas

Nadira Chettouh-Hammas, doctorante dans le groupe « Biologie cutanée et microenvironnement » soutiendra sa thèse intitulée «  Influence du taux d’oxygénation et du photovieillissement sur l’activité antioxydante des cellules de la peau » le 20 septembre 2022, à 10 h à l'auditorium Charles Sadron, Délégation CNRS Orléans.

Voir l'avis de soutenance de thèse