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COLLABORATION CROISÉE ENTRE LES PROCESSUS DE POLY(ADP-RIBOSYLATION) COVALENT ET NON COVALENT DANS L’ORCHESTRATION DE LA RÉPONSE AUX DOMMAGES À L’ADN

GP

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Guy Poirier : Université Laval

Résumé de la communication

There has always been a lot of confusion about the intricate relationships between covalent and non-covalent poly(ADP-ribosylation) (PARylation).The exceptionally strong non-covalent interactions of PAR-binding proteins with ADP-ribose homopolymers have mostly been responsible for this confusion. The development of mass spectrometry (MS)-based detection of ADP-ribosylation events can now help us clarify the ADP-ribosylation status of PAR-associated proteins. Early proteomics studies were primarily identifying proteins with high affinity for PAR. We and others reported the identification of > 1000 PAR-associated proteins that were generally viewed as PAR-interacting proteins in a non-covalent fashion. Although this represents a large number of putative interactors, only a small fraction of the proteome has been screened. The relatively limited linear dynamic range for the identification of proteins isolated by affinity-purification coupled to MS led us to use a bioinformatics approach to identify non-covalent PAR-binding proteins based on the presence of a growing family of PAR-binding modules. Owing to the analytical versatility of MS, several methods were developed for the identification of covalently ADP-ribosylated substrates of a variety of ADP-ribosyl transferases. Datasets comparison and in-depth analysis of protein PARylation revealed that covalent and non-covalent PARylation are a fundamentally important regulatory mechanism with widespread occurrence in human cells.

Résumé du colloque

Le cancer constitue la 1re cause de décès au Canada. La grande diversité à l’intérieur même des « types » de cancer est un obstacle au développement de thérapies efficaces. Malgré cette hétérogénéité, les cancers partagent des caractéristiques qui sous-tendent la malignité des tumeurs. Deux traits prévalents du cancer sont l’instabilité génomique et la reprogrammation transcriptionnelle.

Des mécanismes cellulaires complexes détectent et réparent les lésions dans l’ADN et préservent l’intégrité du génome. Il est bien établi que les cellules tumorales, malgré leur capacité de prolifération accrue, sont caractérisées par une instabilité génomique. Celle-ci résulte de défectuosités dans la signalisation et la réparation des dommages à l’ADN. Paradoxalement, l’instabilité génomique constitue un point faible des tumeurs exploité cliniquement par des traitements de chimiothérapie et de radiothérapie. Une compréhension moléculaire du maintien de la stabilité du génome est cruciale pour proposer de nouvelles pistes thérapeutiques centrées sur la modulation de la réponse aux dommages à l’ADN.

D’autre part, la réplication et la réparation de l’ADN ainsi que le contrôle de l’expression des gènes nécessitent une régulation très fine de la structure de la chromatine, l’assemblage hautement régulé de l’ADN avec les histones et d’autres facteurs accessoires. La dynamique chromatinienne est modulée par un système complexe impliqué dans toutes les transactions avec l’ADN. Ainsi, des changements dans les programmes d’expression génique, régulés par l’état de la chromatine, peuvent avoir une incidence majeure sur la transformation de cellules normales en cellules prolifératives et envahissantes.

Une caractérisation poussée de la régulation de la structure du génome, incluant l’action de facteurs épigénétiques agissant sur la chromatine, est essentielle pour améliorer notre compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent l’oncogenèse. Cela est nécessaire pour établir de nouvelles thérapies contre le cancer.

Contexte

section icon Thème du congrès 2021 (88e édition) :
Du jamais su
section icon Date : 3 mai 2021

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