| Etude de mécanismes régulant la dynamique de PARP1 aux niveaux des lésions de l'ADN (Studying mechanisms regulating PARP1 dynamics at DNA lesions) Zentout, Siham - (2023-11-07) / Université de Rennes - Etude de mécanismes régulant la dynamique de PARP1 aux niveaux des lésions de l'ADN
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Langue : Anglais Directeur(s) de thèse: Huet, Sébatien Discipline : Approche biophysique du vivant Laboratoire : IGDR Ecole Doctorale : SVS Classification : Médecine et santé Mots-clés : PARP1, ADP-ribosylation des sérines, HPF1, ALC1, imagerie de cellules vivantes, dommages à l’ADN
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Résumé : L’un des premiers événements déclenchés par l’induction de dommages à l’ADN est le recrutement de PARP1, ainsi que de son partenaire, HPF1, sur les sites endommagés. Ces deux protéines collaborent pour catalyser l’ajout d'ADP-ribose sur des protéines situées autour des régions endommagées, avec PARP1 et les histones comme principaux accepteurs. Bien que des recherches approfondies aient été menées sur le rôle de l'ADP-ribosylation dépendante de PARP1 en réponse aux dommages dans l’ADN, la contribution exacte de HPF1 dans ce processus demeure incertaine. Tout au long de ma thèse, je me suis focalisée sur les mécanismes régulant la signalisation par l’ADP-ribosylation en réponse aux dommages à l’ADN et plus particulièrement sur les rôles d’HPF1 dans les premières étapes de la réponse aux dommages à l’ADN. À l’aide de techniques d’imagerie photonique sur échantillons vivants, je décris les fonctions de l’ADP-ribosylation des histones contrôlée par HPF1. Cette modification induit non seulement la relaxation de la chromatine à proximité des lésions, mais facilite également le recrutement de protéines de réparation sur les sites endommagés, favorisant ainsi une réponse efficace à la réparation. De plus, mes recherches ont contribué à démontrer que l’ADP-ribosylation à la fois des histones et de PARP1 lui-même joue un rôle central dans la dissociation entre PARP1 et l’ADN endommagé, ce qui se traduit par une résistance aux inhibiteurs de PARP (PARPi). Enfin, la protéine ALC1 émerge également comme un acteur majeur facilitant le relargage de PARP1 via son activité de remodelage, contribuant ainsi à la résistance aux PARPi. Mes travaux soulignent ainsi le rôle essentiel de HPF1 dans la régulation des premiers événements de la réponse aux dommages de l’ADN. Abstract : One of the earliest detectable events triggered by the induction of DNA damage involves the recruitment of PARP1, along with its binding partner HPF1, to the sites of damage. These two proteins collaborate to catalyze the addition of ADP-ribose specifically to serine residues found on proteins located in the vicinity of the damaged regions, with PARP1 and histones being the primary acceptors. While extensive research has been conducted on the role of PARP1-dependent ADP-ribosylation in response to DNA damage, the exact contribution of HPF1 to this process remains uncertain. Throughout the course of my thesis, my central focus has been on unraveling the mechanisms regulating ADP-ribosylation signaling in response to DNA damage, with a particular emphasis on elucidating the role of HPF1 in the early stages of the DNA damage response. Using cutting-edge live-cell imaging techniques, I reveal compelling evidence that underscores the dual function of HPF1-dependent serine ADP-ribosylation on histones. This modification not only induces chromatin relaxation but also facilitates the recruitment of repair proteins to the damaged sites, thereby promoting an efficient response to repair. Furthermore, my research has contributed to demonstrate that both ADP-ribosylation on histones and on PARP1 itself play pivotal roles in promoting the release of PARP1, which in turn confers resistance to PARP inhibitors (PARPi). Notably, the protein ALC1 has also emerged as a significant player in facilitating the release of PARP1 via its remodeling activity and thereby contributing to resistance against PARPi. My findings underscore the essential role of HPF1 in regulating the early steps of DNA damage response. | |||