Interaction fonctionnelle de la Poly(ADP-Ribose) polymérase-1 (PARP1) avec des protéines de l'hétérochromatine : impact sur la fonction de l'hétérochromatine et la réparation de l'ADN

Functional interaction between Poly(ADP-ribose) polymerase-1 (PARPl) and heterochromatin proteins : impact on heterochromatin function and DNA repair

• Auteur / Autrice : Mike De Vos
• Direction : Françoise Dantzer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 14/03/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biotechnologie et signalisation cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Irwin Davidson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pierre-Antoine Defossez, Florence Cammas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ubiquitine

Méthyltransférases

Poly (ADP-ribose) polymérase

ADN -- Réparation

Hétérochromatine

Mots clés libres

PARPs

UHRF1

DNMT1

Hétérochromatine péricentrique

KAP1

HP1

Réparation de l’ADN

PARPs

UHRF1

DNMT1

Pericentric heterochromatin

DNA repair

Résumé

Nous avons identifié une association poly(ADP-ribose) (PAR)-dépendante entre PARP1 et UHRF1. UHRF1 est PARylé par PARP1 et lie le PAR de façon non covalente. L’absence de PARP1 (i) perturbe l’association de UHRF1 et DNMT1, (ii) induit une ubiquitination excessive de DNMT1 par UHRF1 favorisant sa dégradation au cours du cycle, (iii) favorise la transcription des régions de l’hétérochromatine péricentrique (pHC) (iv) et perturbe la localisation de la marque répressive H4K20me3 au niveau des foyers de l’pHC. Dans un deuxième temps, nous avons étudié le rôle de l’association KAP1-HP1 dans la réponse cellulaire aux dommages. L’interaction entre ces deux partenaires est essentielle pour le recrutement de KAP1 sur les sites de cassures. Après induction de cassures, l’absence d’interaction induit un délai dans la réparation des cassures double-brins et une diminution de la survie cellulaire. Une analyse détaillée suggère une déficience du mécanisme de réparation par recombinaison homologue.

We identified a poly(ADP-ribose) (PAR)-dependent interaction between PARP1 and UHRF1. UHRF1 is PARylated by PARP1 and binds PAR in a non-covalent way. The absence of PARP1 (i) impairs the UHRF1/DNMT1 interaction, (ii) induces excessive UHRF1-mediated ubiquitination of DNMT1 promoting its degradation during the cell cycle, (iii) increases the transcription of pericentric heterochromatin (pHC) regions (iv) and impairs the localization of the repressive histone mark H4K20me3 on pHC. In a second project we studied the role of the KAP1/HP1 interaction in response to DNA damage. The interaction between the two partners is essential for KAP1 recruitment to DNA damage sites. The absence of the interaction, after damage, induces a delay of the double strand break repair kinetics and decreases the cell survival rate. A more detailed analysis suggests a deficiency of the homologous recombination repair pathway.