La réparation GG-NER

La GG-NER assure la réparation des lésions dans les régions transcriptionnellement inactives, sur le brin non-transcrit de gènes activement transcrit, ainsi que sur le génome complet. C’est la voie la plus lente de la NER (Bohr et al., 1985). Cette voie se distingue de la TC-NER par les protéines impliquées dans la reconnaissance du dommage ainsi que leur mode d’action. Les 2 protéines majeures dans l’induction de la GG-NER sont UV-

DNA damage binding (DDB2) et xeroderma pigmentosum group C (XPC) (Scharer,

2013). Lors de cette thèse, nous nous attarderons plus particulièrement sur cette voie et la reconnaissance du dommage.

UV-DNA damage binding 2

DDB2, aussi connue sous le nom de XPE, est une protéine faisant partie du complexe hétérodimérique UV-DDB composé de DDB1 et DDB2. Ces protéines sont complexées à

cullin-RING ubiquitin ligase (CRL4), une ubiquitine ligase E3, qui comprend ROC1

(regulator of cullins), ainsi que cullin 4 (CUL4) (Sugasawa et al., 2005). DDB1 et DDB2 sont 2 sous-unités essentielles pour CRL4 car DDB2 est le récepteur de ses substrats qui sont les histones et XPC (Groisman et al., 2003, Sugasawa et al., 2005, Guerrero-Santoro et al., 2008). Bien qu’en condition normale, CRL4DDB2 ne soit pas actif, une irradiation aux UV permet de l’activer et de le déplacer à la chromatine (Li and Jin, 2012).

DDB1 semble avoir le rôle de protéine adaptatrice, faisant le pont entre CRL4 et DDB2 (Fig. 1.8). Le rôle majeur revient à DDB2 qui permet de reconnaître et de lier les lésions à l’ADN. C’est la première protéine de la NER à entrer en jeu lors d’une lésion à l’ADN. Son rôle est de scruter constamment l’ADN afin de détecter une anormalité structurale sur le génome. Lorsqu’une distorsion est repérée, DDB2 se lie à l’ADN et cette liaison envoie les signaux nécessaires au recrutement d’autres protéines majeures comme XPC (Wakasugi et al., 2002).

Figure 1.8 Représentation schématique du signal de recrutement de DDB2 et XPC au dommage

Au début des connaissances sur la réparation NER, seul XPC semblait jouer un rôle déterminant dans l’initiation de la réparation (Sugasawa et al., 1996). Cependant, au fil des années, l’importance de DDB2 a été mise en avant, notamment dans le recrutement de XPC au dommage. Les premières études en ce sens ont démontré qu’en l’absence de DDB2, XPC ne pouvait être recruté au site endommagé des CPD. Cependant, la participation de DDB2 pour les 6-4 PP ne semble pas nécessaire mais pourrait tout de même avoir un effet stimulant (Wakasugi et al., 2002, Tang et al., 2000).

Xeroderma pigmentosum group C

La protéine XPC est la deuxième protéine interagissant directement avec la lésion. Son recrutement est officié grâce à DDB2 qui, par son interaction avec le dommage permet de recruter le complexe HR23B-XPC-Centrin2 (Wakasugi et al., 2002, Araki et al., 2001) (Fig. 1.8). Cependant, malgré sa haute importance dans la NER, XPC présente une faible affinité à la lésion (Sugasawa, 2011, Sugasawa et al., 2005). De même, il a été démontré qu’il reconnait les distorsions de l’ADN au lieu du dommage même (Min and Pavletich, 2007, Sugasawa et al., 2001). Ainsi, XPC a plus d’affinité pour les 6-4 PP que le CPD. De ce fait, afin d’augmenter son affinité aux CPD, XPC est poly-ubiquitiné par le complexe CRL4DDB2, qui grâce à son activité ubiquitine ligase, catalyse le transfert des ubiquitines. Ce transfert se fait jusqu’à DDB2, qui, à son tour, transfert les ubiquitines à XPC. Cette poly-ubiquitination permet de cibler XPC au dommage tout en augmentant son affinité (Batty et al., 2000, Sugasawa et al., 2005). Elle conduira DDB2 à se dissocier du dommage et à être dégradé par le protéasome tandis que cette marque permettra à XPC d’obtenir une forte affinité pour le dommage (Sugasawa et al., 2005). Depuis quelques années, une nouvelle modification post-traductionnelle (PTM pour post-

translational modification) a été mise en évidence dans la régulation de la NER. La

SUMOylation jouerait le rôle de protecteur contre la dégradation de XPC par le protéasome (Wang et al., 2005) tout comme le complexe HR23B (Ng et al., 2003). L’importance de XPC a été mise en évidence dans de nombreuses études (Melis et al., 2011, Min and Pavletich, 2007). Premièrement, il a été démontré que le recrutement du complexe de relaxation de l’ADN est réalisé de manière XPC-dépendante (Sugasawa, 2008). De même, un défaut de fonction de XPC résulte en une augmentation drastique du

risque de développer un cancer et de graves pathologies, que nous décrirons dans la section 1.6 (Melis et al., 2011).

L’excision, la synthèse et la ligation de l’ADN

Après l’étape de reconnaissance du dommage, les étapes consécutives de la NER sont les mêmes pour les 2 voies (TC-NER et GG-NER). Ainsi, XPA et RPA agissent à titre de vérificateurs (Vasquez et al., 2002), tandis que le recrutement du facteur de transcription- TFIIH et des sous unités XPB et XPD permettra l’ouverture de la double hélice d’ADN grâce à l’activité hélicase 5’–3’ de ses sous-unités (Schaeffer et al., 1994, van Hoffen et al., 2003). Lorsque TFIIH est recruté à la lésion, DDB2 et XPC se dissocient du dommage. Des endonucléases (XPF et XPG) sont par la suite recrutées afin d’exciser les bases endommagées. Finalement, la synthèse du nouveau brin d’ADN se fera grâce à la présence des polymérases delta (δ) et epsilon (ε) et la ligation par la ligase I (Fig. 1.7). Toutes les protéines de la NER ont une importance majeure au bon fonctionnement du système NER. Un défaut quelconque conduirait à une pathologie avec de graves conséquences (Garfinkel and Bailis, 2002) (voir la section 1.6). De plus, il est important que la NER soit un système efficace afin d’éviter la probabilité de transformation des dommages en lésions pré-cancéreuses. Ainsi, nous allons nous intéresser aux différents facteurs pouvant influencer l’efficacité de la NER.