Les doigt a zinc de la poly(adp-ribose) polymerase, elements de reconnaissance de coupures simple brin dans l'adn : etude structurale et fonctionnelle

par GERARD GRADWOHL

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées

Sous la direction de Gilbert de Murcia.

Soutenue en 1991

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008) .

mots clés

Résumé

La poly(adp-ribosyl)ation est une modification post-traductionnelle des proteines impliquee dans la modulation de la structure de la chromatine et dans les mecanismes de reparation de l'adn chez les eucaryotes. La poly(adp-ribose) polymerase (parp) qui catalyse la reaction est fortement stimulee par la presence de coupures dans l'adn. En reponse a ces signaux et en presence de nad#+ comme substrat, l'enzyme catalyse la polymerisation de l'unite adp-ribose du nad#+ en un homopolymere, le poly(adp-ribose). Ce polymere est attache de facon covalente a des proteines nucleaires acceptrices. Le travail presente ici concerne l'etude des interactions parp-adn au niveau moleculaire et leurs consequences sur la stimulation de l'activite enzymatique. Les resultats obtenus montrent que la parp contient deux ions zinc localises dans un fragment n-terminal de 29 kda inclus dans le domaine de liaison a l'adn de l'enzyme. Les experiences de protection a la dnase i ont demontre que la parp se fixe specifiquement par le domaine de liaison du zinc a une coupure simple brin dans l'adn, de facon zinc dependante. Ces resultats sont en accord avec la presence de deux motifs hypothetiques (fi et fii) de doigt a zinc (cys-x#2-cys-x#2#8#,#3#0-his-x#2-cys)#2 dans le polypeptide 29 kda de la sequence humaine. Par mutagenese dirigee, nous avons identifie les ligands du zinc et analyse la consequence de l'alteration de la structure des doigts sur la liaison a l'adn et la stimulation de l'activite enzymatique. Il apparait que le doigt a zinc fii determine la specificite de reconnaissance des coupures simple brin dans l'adn et que fi est absolument requis pour la stimulation de l'activite enzymatique par les interruptions dans l'adn. Ces resultats suggerent que la parp contient un nouveau type de doigt a zinc, en terme de structure et de fonction. La parp au meme titre que d'autres proteines impliquees dans les mecanismes

Titre traduit

The zinc fingers of poly(adp-ribose) polymerase determine single-stranded breaks specificity in dna : structural and functional study

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