Étude de la biogenèse de la télomérase, une cible majeure pour la thérapie anticancéreuse
Study of telomerase biogenesis : a major target for anticancer therapy
par Jombart Julie sous la direction de Leulliot Nicolas et de Blaud Magali
Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire
École doctorale Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le Friday 17 October 2014 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Interactions ARN-protéine
  • Interactions protéine-protéine
  • Thérapie moléculaire ciblée
  • Télomérase
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Mots clés
Télomérase, ScaRNP, TCAB1, PIH1, Expression, Purification, Interaction
Resumé
Chez les organismes eucaryotes, l'extrémité des chromosomes, appelée télomère, est constituée de séquences nucléotidiques répétées et non codantes auxquelles s'associent des protéines. Les télomères protègent les extrémités des chromosomes d'évènements de recombinaisons. Lorsque les télomères atteignent une taille critique lors du vieillissement cellulaire, la cellule entre en sénescence réplicative et arrête de proliférer. Dans les cellules à haute activité réplicative, une enzyme à activité transcriptase inverse, la télomérase, compense l'érosion des télomères en rajoutant des séquences spécifiques à l'extrémité 3' des télomères. La télomérase est peu ou pas exprimée dans les cellules somatiques mais son activité est importante pour les cellules à haute activité réplicative. Le niveau d'activité cellulaire de la télomérase est élevé dans les cellules cancéreuses. C'est un facteur majeur qui contribue à la prolifération et à l'immortalisation de ces cellules. L'augmentation de l'activité de la télomérase est l'une des phases importantes du cancer, ainsi le développement de molécules dirigées contre la télomérase offre une perspective de traitements nouveaux. La télomérase humaine est une particule ribonucléoprotéique (RNP) constituée d'une sous-unité catalytique TERT (Telomerase Reverse Transcriptase) qui est une enzyme a activité transcriptase inverse qui utilise la sous-unité ARN de la télomérase TERC (Telomerase RNA component) comme matrice. TERC contient la séquence matrice indispensable à la synthèse de répétitions télomériques et une région qui adopte la structure des ARN à boîtes H/ACA. Les protéines qui s'associent à cette partie de l'ARN regroupent la protéine Cbf5 (Dyskérine chez l'homme), Gar1, Nhp2 et Nop10. Enfin, la protéine TCAB1 (Telomerase and Cajal Body protein 1) fait partie intégrante de la télomérase active et participe à son adressage aux corps de Cajal. La biogenèse de la télomérase est un processus complexe qui fait notamment intervenir différents facteurs dont ceux impliqués dans la biogenèse des RNP à boîtes H/ACA, tels que les protéines Shq1, Naf1, Tah1, PIH1, Hsp90 ou encore les complexes Rvb1/2 et Rsa1-Nufip. Nous avons entrepris de caractériser d'un point de vue structural et fonctionnel la protéine d'adressage TCAB1 et le facteur PIH1 impliqué dans la biogenèse des RNP à boîtes H/ACA et donc potentiellement la télomérase. La stratégie que nous avons employée consiste à déterminer dans un premier temps les conditions d'expression et purification des protéines afin de réaliser ensuite des études structurales par cristallographie ou RMN et des études fonctionnelles. Nous avons ainsi utilisé des techniques de biologie moléculaire, biophysique et biochimie afin de caractériser les interactions protéine-protéine et protéine-ARN. Ces interactions pourront à plus long terme constituer des cibles potentielles dans la recherche de nouvelles thérapies anticancer