Contrôle des Endonucléases à Spécificité de Structure et Stabilité du Génome

Les ADN endonucléases dites “structure-spécifiques” sont un des pivots du maintien de l’intégrité du génome. Ces enzymes constituent des ciseaux moléculaires essentiels à la gestion de structures secondaires d’ADN formées lors de processus de réparation ou de recombinaison de l’ADN.

Toute réaction impliquant une coupure de l’ADN comporte néanmoins des risques, constituant une porte ouverte à la formation de remaniements chromosomiques à l’origine du processus de cancérisation. Il est donc essentiel que l’action des endonucléases structure-spécifiques soit étroitement coordonnée avec des mécanismes en aval qui veilleront au rétablissement complet de la structure initiale du chromosome.De plus, nombre de ces enzymes coupe l’ADN au niveau de jonctions entre de l’ADN double-brin et simple-brin, indépendamment de la séquence nucléotidique. Il est donc capital pour la stabilité du génome que l’action des endonucléases structure-spécifiques soit rigoureusement canalisée afin d’éviter toute action anarchique sur des structures générées lors de processus nécessitant l’ouverture de la double-hélice d’ADN.

Malgré leur importance, les mécanismes par lesquels la cellule parvient à réguler l’action des endonucléases structure-spécifiques demeurent aujourd’hui très mal compris. Nous abordons cette question fondamentale en développant une étude de la régulation des endonucléases au cours du cycle cellulaire et en réponse aux stress génotoxiques.

Nos études sont menées à la fois chez l’homme et chez la levure Schizosaccharomyces pombe qui constitue un remarquable modèle pour l’étude des mécanismes de maintenance de la stabilité du génome conservés chez les eucaryotes supérieurs.

L’utilisation de ce modèle nous permet de combiner des analyses génétiques et cellulaires à des analyses protéomiques et biochimiques. Une attention particulière est portée au développement de test in vitro permettant de disséquer les mécanismes de contrôle des endonucléases structure-spécifiques à l‘échelle moléculaire.

Les résultats obtenus chez la levure constituent une base pour l’extension de nos travaux aux cellules mammifères avec pour objectif ultime d’en appréhender la relevance en termes de biologie du cancer.

Publications :

Guervilly J.H. and Gaillard P.H.L. (2015) SLX4 gains weight with SUMO in genome maintenance Mol. Cell. Oncology  DOI: 10.1080/23723556.2015.1008297

Guervilly J.H.*°, Takedachi A.*, Naim V., Scaglione S., Chawhan C., Lovera Y., Despras E., Kuraoka I., Kannouche P., Rosselli F., Gaillard P.H.L.° (2015) The SLX4 complex is a SUMO E3 ligase that impacts on replication stress outcome and genome stability Mol. Cell 57(1) :123–37. * equal contribution °co-corresponding

Dehé, P.-M.*, Coulon, S.*, Scaglione, S., Shanahan, P., Takedachi, A., Wohlschlegel, J. A., Yates J.R., Llorente B., Russell P. and Gaillard P.-H.L. (2013). Regulation of Mus81-Eme1 Holliday junction resolvase in response to DNA damage. Nat Struct Mol Biol, 20(5), 598–603. * equal contribution

Crossan G.P., van der Weyden L., Rosado I.V., Langevin F., Gaillard P.H.L, McIntyre R.E., Sanger Mouse Genetics Programme, Gallagher F., Kettunen M.I., Lewis D.Y., Brindle K., Arends M.J., Adams D.J. and Patel K.J. (2011) Disruption of mouse Slx4, a regulator of structure-specific nucleases, phenocopies Fanconi Anemia. Nat. Genet. 43(2) :147-52. 

Fekairi S.*, Scaglione S.*, Chahwan C., Tayor E., Tissier A., Coulon S., Dong M.Q., Ruse C., Yates J.R., Russell P., Fuchs R., McGowan C., Gaillard P.H.L. (2009) Human SLX4 is a Holliday Junction Resolvase Subunit that Binds Multiple DNA Repair/Recombination Endonucleases. Cell 138(1) : 78-89. * equal contribution

 

L'équipe

De gauche à droite : Pierre-Henri Gaillard, Sarah Scaglione, Pierre-Marie Dehé, Arato Takedachi, Jean-Hugues Guervilly

De gauche à droite : Pierre-Henri Gaillard, Sarah Scaglione, Pierre-Marie Dehé, Arato Takedachi, Jean-Hugues Guervilly