CE12 - Génétique, génomique et ARN

L'analyse fonctionnelle de BRCA2 canonique et non canonique dans la réparation par recomBinasion HoMologue – FLASHMOB

Résumé de soumission

La protéine BRCA2 (BREAST CANCER TYPE 2 SUSCEPTIBILITY) est un régulateur central de la recombinaison homologue (RH) conservé au cours de l'évolution chez la plupart des eucaryotes. Pendant la HR, BRCA2 délivre les recombinases - RAD51 (RADiation sensitive 51) et DMC1 (Disrupted Meiotic cDNA 1) - au site de réparation de l'ADN. Il est admis que le domaine de liaison à l'ADN canonique replié (DBD) de BRCA2 est essentiel à ses fonctions en RH. De manière surprenante, des homologues de BRCA2 existent sans DBD canonique et sont malgré cela essentiels pour la réparation de l'ADN. Nous avons appelé ici les homologues de BRCA2 avec DBD « BRCA2 canonique » et sans DBD « BRCA2 non-canonique ». Contrairement aux BRCA2 canoniques, les homologues non canoniques sont peu étudiés. On ne sait pas comment ils participent à la RH, et la compréhension comparative des mécanismes des BRCA2 canonique et non canonique fait également défaut. De plus, BRCA2 humain s'auto-associe d'une manière dépendante du DBD et subit des changements conformationnels lors de son interaction avec RAD51. Les mécanismes moléculaires correspondants à l'oligomérisation et de la réorganisation architecturale de BRCA2 sont actuellement inconnus.
Le projet FLASHMOB est centré sur l’étude d’un homologue de BRCA2 chez Physcomitrium patens, nommé PpBRCA2. Nos données préliminaires génétiques et biochimiques montrent que PpBRCA2 est un nouveau BRCA2 non canonique. Physcomitrium patens étant une plante modèle pour l’analyse de la génétique et de la génomique végétale, PpBRCA2 est un outil unique pour examiner les mécanismes fonctionnels d’un BRCA2 non canonique, et les comparer avec ceux du BRCA2 canonique d’Arabidopsis thaliana (AtBRCA2). L'objectif du projet FLASHMOB est de répondre à trois questions importantes et originales : 1) Quelles sont les différences/similitudes mécanistiques entre les BRCA2 canoniques et non-canoniques ? 2) Quel est le mécanisme structural de l'oligomérisation de BRCA2 ? 3) Comment l'association avec RAD51/DMC1 entraîne-t-elle des changements architecturaux dans BRCA2 ?
Le projet FLASHMOB est organisé autour des quatre tâches suivantes. 1) Caractériser les fonctions in vivo de la protéine PpBRCA2 nouvellement identifiée dans la réparation de l'ADN somatique et méiotique en utilisant des approches génétiques et cytologiques classiques. 2) Décoder les mécanismes par lesquels un BRCA2 non canonique reste fonctionnel, en évaluant les divergences ou similarités entre PpBRCA2 et AtBRCA2 par des approches génétiques et protéomiques. Ainsi, nous identifierons de nouveaux mécanismes impliquant les protéines BRCA2 chez les plantes, ces mécanismes étant actuellement mal connus. 3) Décrire les changements conformationnels de PpBRCA2 associés à l'auto-association et l'interaction avec RAD51 par une combinaison de techniques de biologie structurale. Contrairement à la protéine BRCA2 humaine, de grande taille et difficile à purifier, PpBRCA2 est de petite taille et se prête à la purification, ce qui en fait un outil de choix pour l’analyse structurale des mécanismes de BRCA2. 4) Caractériser in vitro les propriétés biochimiques de PpBRCA2, telles que son activité de liaison à l'ADN et son rôle dans l'assemblage du filament présynaptique RAD51. Le résultat attendu est la compréhension fonctionnelle de la manière dont BRCA2 non canonique favorise la RH.
Le projet FLASHMOB réunit un consortium d'équipes possédant une expertise, un savoir-faire et des installations hautement complémentaires en génétique, biochimie, biophysique, biologie structurale et cytologie. Organisé en quatre tâches indépendantes mais complémentaires, le projet FLASHMOB permettra de découvrir de nouveaux mécanismes impliquant BRCA2, et d'établir une comparaison structurale et fonctionnelle entre BRCA2 canonique et non canonique, ce qui aura un impact direct sur notre compréhension des fonctions de BRCA2 dans la stabilité génomique chez les plantes et autres eucaryotes.

Coordination du projet

Rajeev KUMAR (Institut Jean-Pierre BOURGIN)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IJPB Institut Jean-Pierre BOURGIN
I2BC Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
IGC Intégrité du génome et cancer

Aide de l'ANR 473 030 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2022 - 42 Mois

Liens utiles

Explorez notre base de projets financés

 

 

L’ANR met à disposition ses jeux de données sur les projets, cliquez ici pour en savoir plus.

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter