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Assemblages à l'interface entre la transcription et la réparation de l'ADN

Assemblages à l'interface entre la transcription et la réparation de l'ADN

RESPONSABLE DE SOUS-GROUPE

Arnaud POTERSZMAN

Protéomique structurale et fonctionnelle de complexes de transcription et de réparation de l'ADN


Nous étudions des assemblages macromoléculaires humains impliqués dans le contrôle de la régulation de la transcription et le maintien de l'intégrité du génome en utilisant des approches de biologie structurale.  Nous nous focalisons sur le facteur TFIIH, un complexe multi-protéique composé de 10 sous-unités qui joue un central dans l’initiation de la transcription ainsi que dans la réparation de l’ADN par excision resynthése de l’ADN constitue. En parallèle, nous développons et mettons en œuvre des technologies innovantes de caractérisation de matériel à partir de sources endogènes et de production de complexes recombinants pour faciliter la recherche sur les assemblages multi-protéines.Protéomique structurale et fonctionnelle de complexes de transcription et de réparation de l'ADN
Nous étudions des assemblages macromoléculaires humains impliqués dans le contrôle de la régulation de la transcription et le maintien de l'intégrité du génome en utilisant des approches de biologie structurale.  Nous nous focalisons sur le facteur TFIIH, un complexe multi-protéique composé de 10 sous-unités qui joue un central dans l’initiation de la transcription ainsi que dans la réparation de l’ADN par excision resynthése de l’ADN constitue. En parallèle, nous développons et mettons en œuvre des technologies innovantes de caractérisation de matériel à partir de sources endogènes et de production de complexes recombinants pour faciliter la recherche sur les assemblages multi-protéines.

Projets en cours

Le complexe de transcription et de réparation de l’ADN TFIIH

La transcription de l'ADN et la réparation de l'ADN sont deux processus biologiques fondamentaux qui ont un impact important sur la santé humaine, en particulier pour notre compréhension de l'origine et de la progression de la tumeur. Apparemment distincts, ces deux processus sont en effet interconnectés et partagent les mêmes mécanismes moléculaires. Plus récemment, cette interconnexion entre la transcription et la machinerie de réparation est apparue encore plus complexe puisque tous les facteurs de réparation se sont avérés être recrutés lors d'importants changements transcriptionnels dans la différenciation cellulaire ou la reprogrammation.

Le facteur de transcription / réparation de l'ADN TFIIH est un complexe multi-sous-unités à 10 sous-unités qui comprend les hélicases XPB et XPD et la kinase CDK7. Initialement identifié comme facteur de transcription basal de classe II requis pour la fusion et l’échapée du promoteur, TFIIH joue également un rôle clé dans la réparation par excision des nucléotides (NER) pour l’ouverture de la double hélice d'ADN aux sites endommagés et recruter des facteurs de réparation supplémentaires. De plus, TFIIH participe à la transcription des ARN Pol I et III, à la transactivation de plusieurs gènes hormono-dépendants par phosphorylation des récepteurs nucléaires. Des mutations dans plusieurs de ses sous-unités TFIIH sont associées à la fois à des défauts de transcription et de réparation de l'ADN et entraînent une hétérogénéité clinique, allant du phénotype XP associé à des risques cancer élevés au vieillissement prématuré observé chez les patients CS et TTD. Malgré des percées récentes, il reste beaucoup à comprendre sur la dynamique du complexe in vivo, la régulation allostérique de ses activités enzymatiques et l'impact des mutations pathogènes.

Biotechnologie pour la biologie structurale

La complexité de la machinerie de transcription / réparation de l'ADN chez les eucaryotes pose des défis considérables pour la préparation des échantillons en vue d'études au niveau moléculaire et cellulaire. Poussés par des questions biologiques, nous développons de nouveaux outils pour la recherche sur les complexes multiprotéiques. Les axes suivants sont privilégiés:

  • Développement de stratégies pour faciliter la reconstitution de complexes recombinants composés d'un grand nombre de sous-unités utilisant des systèmes d'expression eucaryotes tels que le facteur TFIIH ainsi que d'autres assemblages impliqués dans la régulation de la transcription et le maintien de l'intégrité de l'ADN.
  • Utilisation d'approches dérivées de la biologie cellulaire (établissement de lignées stables par exemple Cas9 / CRISPR) pour caractériser les complexes dans un contexte physiologique (TAP-tag et spectrométrie de masse et imagerie) et pour purifier des complexes endogènes pour des études structurales (cryo-microscopie électronique).
  • Développement d'outils basés sur des anticorps reformatés pour l'imagerie et la purification de complexes multiprotéiques