La voie de dégradation CRL4Cdt2 régule le recrutement des ADN polymérases translésionnelles eta et kappa en foyers nucléaires après endommagements aux UV-C en ciblant pour dégradation les protéines qui contiennent des PIP box spécialisées

par Nikolay Tsanov

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Under the supervision of Domenico Maiorano.

Le président du jury était Simon Galas.

Le jury était composé de Domenico Maiorano, Simon Galas, Robert Fuchs, Christophe Cazaux, Eric Julien.

Les rapporteurs étaient Robert Fuchs, Christophe Cazaux.


  • Résumé

    La protéine PCNA est un facteur d'échafaudage polyvalent pour plus de cinquante protéines impliquées dans le métabolisme d'ADN, notamment dans la réplication et la réparation. Comment les échanges entre les partenaires de PCNA sont régulés est actuellement mal compris. Parmi ses partenaires, CDT1, p21 et PR-Set7/Set8 possèdent un motif d'interaction avec PCNA particulier, nommé « PIP degron », qui favorise leur protéolyse d'une manière dépendante de l'E3 ubiquitine ligase CRL4Cdt2. Après irradiation aux UV-C, le facteur d'initiation de la réplication CDT1 est rapidement détruit d'une manière dépendante de son PIP degron, mais le rôle de cette dégradation est inconnu. Dans cette étude, j'ai analysé la fonction du PIP degron de CDT1 et fourni des évidences expérimentales qui montrent que l'inhibition de la dégradation de Cdt1 par CRL4Cdt2 dans les cellules de mammifères compromet la relocalisation de l'ADN polymérase translesionnelle eta en foyers nucléaires induits par les irradiations UV-C. En élargissant cette étude à d'autres partenaires de PCNA, nous avons constaté que seuls les protéines qui contiennent un PIP degron, et pas un PIP box canonique comme celui de FEN1 et p15 (PAF), interfèrent avec la formation de foyers de pol eta. La mutagenèse du PIP degron de CDT1 a révélé qu'un résidu de thréonine conservé parmi les PIP degrons est essentiel pour l'inhibition de la formation des foyers de pol eta. Les résultats obtenus suggèrent que l'élimination de protéines contenant des PIP degrons par la voie CRL4Cdt2 régule le recrutement de pol eta au niveau des sites de dommages induits par les UV-C.

  • Alternative Title

    The CRL4Cdt2 pathway regulates translesion DNA polymerase eta and kappa focus formation upon UV-C damage by targeting specialized PIP box-containing proteins for degradation


  • Résumé

    The sliding clamp PCNA is a versatile scaffold for more than fifty proteins involved in DNA metabolism such as replication and repair. How the switch between PCNA partners is regulated is currently not fully understood. Among its partners, Cdt1, p21 and PR-Set7/Set8 contain a specialized PCNA-binding motif named « PIP degron » that promotes their proteolysis in a fashion dependent on the E3 ubiquitin ligase CRL4Cdt2. Upon UV-irradiation, the replication initiation factor Cdt1 is rapidly destroyed in a PIP degron-dependent manner but the role of this degradation is unknown. Here we have analyzed the function of Cdt1 PIP degron and we provide evidence that interference with CRL4Cdt2-mediated destruction of Cdt1 in mammalian cells compromises PCNA-dependent relocalisation of the DNA translesion polymerase eta into UV-induced nuclear foci. By extending this analysis to other PCNA partners, we found that only PIP degrons, as compared to canonical PCNA-binding motifs of Fen1 and p15(PAF), interfere with pol eta focus formation. Mutagenesis of Cdt1 PIP degron revealed that a threonine residue conserved in PIP degrons is critical for inhibition of pol eta focus formation. Our results suggest that removal of high-affinity PIP degron-containing proteins from PCNA by CRL4Cdt2 pathway regulates pol eta recruitment to sites of UV-damage.


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