Modifications post-traductionnelles des protéines et réparation de l'ADN

Biologie Structurale, fonction et dynamique

• Décryptage du mécanisme de la SUMOylation des protéines et applications connexes

La SUMOylation des protéines (conjugaison de la petite protéine SUMO sur la chaine latérale d’une lysine) est une modification post-traductionnelle (PTM) essentielle des eucaryotes. Un tiers des protéines humaines sont des substrats de la SUMOylation.

Au niveau cellulaire, elle joue un rôle fondamental dans la répression transcriptionnelle et la réponse à divers facteurs de stress, dont les lésions de l'ADN. La dérégulation de la SUMOylation confère par exemple une résistance accrue de certaines cellules cancéreuses aux traitements anti-tumoraux.

D’un point de vue évolutif, la SUMOylation est liée à l'ubiquitylation mais, contrairement à cette dernière, reste mal comprise et encore peu documentée. Les deux modifications sont introduites par une cascade enzymatique impliquant trois types de ligase, appelées E1, E2 et E3. Les E3 ligases jouent un rôle prépondérant dans la spécificité de la cascade pour un substrat donné. Alors que l'on connaît plus de 600 ubiquitine E3 ligases humaines, nous ne connaissons environ que 15 enzymes équivalentes pour SUMO. Les conséquences fonctionnelles de la SUMOylation sont également beaucoup moins claires que celles de l'ubiquitylation. Alors que cette dernière favorise principalement la dégradation des protéines, on pense que la SUMOylation remplit des rôles régulateurs plus subtils en induisant ou en bloquant des interactions macromoléculaires. Néanmoins pour la plupart des substrats, l’effet de la SUMOylation n'est pas connu.

• Décryptage au niveau moléculaire et atomique du mode de reconnaissance et d’élimination des dommages de l’ADN par les enzymes du système de réparation par excision de bases (BER)