Thèse soutenue

Implication de deux protéines de choc thermique humaines HSP70 et HSP22 dans les voies de la réparation de l'ADN : approche structurale et fonctionnelle

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Auteur / Autrice : Wendy Rénier
Direction : Sean McSweeney
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biotechnologies
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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HSP22 et HSP70 sont des protéines d'origine humaine appartenant à la famille des Heat Shock Proteins. Cette thèse décrit des travaux visant à déterminer l'implication de ces deux protéines humaines de choc thermique HSP70 et HSP22, dans les voies de réparation de l'ADN après stress. Ces protéinespossèdent, comme leur nom le sous-entend, la capacité d'être surexprimées par la cellule après choc thermique mais aussi après une grande variété d'autres stress et dans de nombreuses maladies (Tavaria M et al, 1996). Pour mieux connaître ces protéines, une étude structurale a été initiée. Les structures tridimensionnelles de ces protéines ne sont pas connues ou seulement partiellement (Osipiuk J et al, 1999). Les essais de cristallisation des protéines furent arrêtés après l'obtention de clones. Des prédictions de structures secondaires et tertiaires (obtenues à l'aide de la bioinformatique) concernant HSP70-1 (partie Cterminale) et HSP22 furent alors réalisées, montrant une organisation en feuillets β pour le domaine de liaison au substrat de HSP70-1 et pour le domaine α-cristallin de HSP22. Les résultats obtenus dans le cadre de l'étude des HSP dans les voies de la réparation de l'ADN ont montré que les HSP70 inductibles par le stress (HSP72 et HSP70-1) sont impliquées dans ces voies cellulaires après différents stress (rayonnement X et UV, champ magnétique, péroxyde d'hydrogène, cis-platine). HSP72 et HSP70-1 sont phosphorylées par les kinases apparentées à la famille des Phosphatydil-Inositol-3-kinases ATM, ATR et DNA-PK (Sarkaria JN et al, 1998) après radiations ionisantes et réalisent à ce moment un déplacement en deux phases entre le cytoplasme et le noyau ; elles sont impliquées dans les stades précoces de la réparation. La même démarche de recherche a été adoptée pour HSP22. HSP22 apparaît comme étant impliquée dans les voies de la réparation de l'ADN aussi et plus particulièrement dans les voies de la réparation des cassures double brin après irradiation par rayonnement X (Paull TT et Gellert M, 1998 ; Lobrich M et Jeggo PA, 2005). HSP22 forme des foci dans les cellules âgées suggérant un rôle pour HSP22 dans le vieillissement cellulaire chez l'humain comme chez la mouche drosophile (Morrow G et al 2004). Une nouvelle méthode d'imagerie Diffraction Enhanced Imaging (DEI ; Chapman D et al, 1997), visant à l'acquisition d'une information histologique, développée au synchrotron ESRF, a été testée d'un point de vue radiobiologique sur des cultures primaires de fibroblastes et de chondrocytes. L'irradiation par cette méthode n'a pas présenté de différence en comparaison avec une irradiation par une source conventionnelle de cellules humaines issues de culture primaire, avec la même dose de rayonnement X (Rothkamm K et Lobrich M, 2003). Dans les cellules glioblastomales de rat, la réponse HSP70 est augmentée dans les conditions de la thérapie « synchrotron PATPlat » (c'est-à-dire en cas de photoactivation du platine à l'aide du rayonnement synchrotron (Corde S et al, 2003 ; Biston MC et al, 2004)).