Posté par Adrien le Mardi 09/10/2018 à 08:00
Radiothérapie: Pour défendre l’ADN, les protéines partent en quête de l’anneau

© PCalsou / JBCharbonnier
Pour comprendre pourquoi certaines cellules cancéreuses parviennent à résister à la radiothérapie, une équipe internationale de chercheurs a recouru à la cristallographie pour "photographier" les premiers instants du ballet moléculaire permettant à ces cellules de réparer leur ADN. L’étude a mobilisé le CEA, le CNRS, le synchrotron SOLEIL, l’Université Paris Sud, Gustave Roussy, Aix-Marseille Université et l’Université Toulouse III Paul Sabatier. Elle est publiée dans Nature Structural & Molecular Biology le 5 octobre.

La radiothérapie est une des armes essentielles pour traiter le cancer. Prescrits dans un cas sur deux (soit 200 000 cas par an), les rayonnements utilisés en radiothérapie fragmentent l’ADN des cellules cancéreuses pour les détruire. Dans la tumeur, cependant, certaines cellules peuvent résister au traitement en réparant les cassures de leur ADN. Pour augmenter l’efficacité de la radiothérapie sur la tumeur, par exemple en inhibant la réparation de l’ADN de cette dernière, il faut d’abord comprendre en détail le fonctionnement de ces mécanismes de réparation.

Figure 1: Trois niveaux d'analyse du recrutement de protéines de réparation sur les cassures de l'ADN (Ku en mauve et XLF en vert, APLF n’est pas représentée par souci de lisibilité).
De gauche à droite:
1/ spot au site d'irradiation localisée dans un noyau cellulaire ;
2/ foyers de protéines en microscopie à super résolution ;
3/ complexe moléculaire en cristallographie. La zone d’interaction entre Ku et XLF est figurée en jaune. L’ADN en marron est encerclé par l’anneau de Ku.
© PCalsou / JBCharbonnier
© © PCalsou / JBCharbonnier

Dans les cellules irradiées, tout un assemblage protéique s’organise autour d’une protéine en forme d’anneau appelée Ku (prononcer "Kou") qui encercle très rapidement les extrémités des cassures dans l’ADN. Ce ballet a pour final la soudure entre elles des extrémités des cassures qui sont ainsi réparées. 

Les chercheurs ont étudié le premier tableau de cette chorégraphie dont Ku est le centre, en particulier comment entrent en scène APLF et XLF, deux protéines partenaires de Ku. Par une technique de cristallographie qui permet de visualiser les complexes entre protéines à l’échelle atomique, ils ont réussi à réaliser un arrêt sur image de l’interaction des couples Ku/APLF d’une part et Ku/XLF d’autre part. Ces images montrent pour la première fois que chacun des deux partenaires entre en contact avec Ku sur des sites distincts. Les chercheurs ont montré qu’en changeant ces sites, la machinerie se grippe. La réparation des cassures devient alors défectueuse et les cellules survivent beaucoup moins bien après leur irradiation.

À plus long terme, la connaissance précise des zones de contact entre les acteurs de la réparation des cassures de l’ADN pourrait permettre de concevoir, à façon, des molécules qui s’ajusteraient parfaitement à ces sites ; en empêchant l’assemblage de la machinerie de réparation dans les tumeurs, ces molécules pourraient les rendre plus sensibles à la radiothérapie.

Références

XLF and APLF bind to Ku80 on two remote sites to ensure repair by non-homologous end-joining, Clement Nemoz et. al., Nature Structural & Molecular Biology on October, the 5th. DOI: 10.1038/s41594-018-0133-6
Dernières news
Attaque par un virus puis prolifération mortelle de bactéries: un article scientifique, publié dans Nature Communications, permet désormais de comprendre les...
La mission BepiColombo de l’ESA et de la JAXA à destination de Mercure a décollé à bord d’une Ariane 5 depuis le port spatial de l’Europe à Kourou à 1 h 45...
Le projet CTA (Cherenkov Telescope Array), une très grande infrastructure de recherche (TGIR) pour la partie française (des équipes de recherche de l'IN2P3, INSU et...
Des chercheurs du CEA, du CNRS et de l’Université Aix-Marseille (1), en collaboration avec le KAERI (2), ont mis en lumière une grande diversité d’outils de...
En 2018, l’ESA et la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) lanceront deux sondes en direction de Mercure dans le cadre de la mission BepiColombo. Objectif: en...
Les équipes du CNES ont procédé à une première, avec la désorbitation passive et innovante du satellite Microscope (MICROSatellite à trainée Compensée pour...
Alors que les Nations Unies ont annoncé un plan pour éradiquer la tuberculose d'ici 2030, une nouvelle étude démontre l'émergence de souches multirésistantes de...
Grâce à l’instrument VIMOS installé sur le Very Large Telescope de l’ESO, une équipe internationale d’astronomes a découvert une structure colossale au sein...
Au cours de sa première année de test, la turbine marémotrice flottante la plus puissante du monde a généré 3 GWh d’électricité. Alors que le spectre du...
Une nouvelle approche basée sur des métamatériaux, matériaux composites dont les propriétés n’existent pas à l’état naturel, améliore la qualité de...
Partant de l’analyse fine des émissions radio entre Jupiter et son satellite Io, des astrophysiciens de l’Observatoire de Paris - PSL apporte une confirmation...
Pour améliorer la fiabilité et diminuer le temps de réponse des capteurs et actionneurs embarqués dans l'automobile, une approche de commande prédictive est mise en...
Les alvéoles des poumons sont couvertes d'un film de lipides et de protéines qui joue un rôle clé dans le processus de la respiration, et fait défaut chez certains...
La lumière permet de détecter la présence de substances dans un milieu. Des chercheurs du Centre de nanosciences et de nanotechnologies et du Politecnico Di Milano...
Les microbolomètres sont des détecteurs infrarouges fonctionnant à température ambiante, issus de la recherche spatiale et militaire. Ils débarquent aujourd'hui...
Le ciblage des cellules souches, où prend naissance le cancer du cerveau, pourrait prévenir la croissance tumorale Des chercheurs de l’Institut et hôpital...
L’ocytocine améliore les symptômes liés à l’autisme, mais ce peptide ne peut traverser la barrière entre sang et cerveau. Un consortium de chercheurs, centré...
Une biopile fournira-t-elle un jour assez d’énergie pour alimenter un pacemaker ? Cette prouesse pourrait devenir possible grâce à des chercheurs français de...
Des chercheurs du CNRS et de l'Université Rennes 1 (1), en collaboration avec la société Airbus, ont découvert un signal visuel qui permet de détourner durablement...
Les perturbations de l’environnement attribuables à l’activité humaine sont-elles à l’origine de changements évolutifs chez les animaux et les plantes ? Les...
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL
sous le numéro de dossier 1037632
Informations légales