Analyse structurale de la région N-terminale de BRCA2 : impact des phosphorylations et mutations liées au cancer

par Manon Julien

Projet de thèse en Biochimie et biologie structurale

Sous la direction de Sophie Zinn.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (2015-.... ; Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine) , en partenariat avec Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 31-08-2018 .


  • Résumé

    BRCA2 est une protéine essentielle de la voie de réparation des cassures double brins de l'ADN par recombinaison homologue. Son rôle majeur est de faciliter le chargement de la recombinase Rad51 sur l'ADN, permettant ainsi l'appariement et l'échange des brins d'ADN. BRCA2 participe aussi à d'autres fonctions cellulaires impliquées dans le maintien de la stabilité du génome comme la réplication de l'ADN et la régulation du cycle cellulaire. Cependant, BRCA2 est l'une des protéines les moins conservées du protéome humain. Avec ses 3418 acides aminés, c'est aussi l'une des plus grandes. Sa région C-terminale majoritairement globulaire lui permet de reconnaitre Rad51 et l'ADN. En revanche, les fonctions de sa région N-terminale prédite comme dépliée sont moins claires. L'équipe du Dr Aura Carreira à l'Institut Curie a montré très récemment que cette région comprenait un nouveau domaine de liaison à l'ADN liant les jonctions simple brin-double brin. L'objectif de cette thèse sera d'analyser par différentes méthodes de biologie structurale (RMN, cristallographie, microscopie électronique) (i) les détails moléculaires de la liaison de ce fragment N-terminal de BRCA2 à différentes formes d'ADN, (ii) l'influence de la phosphorylation de ce fragment sur sa capacité à lier l'ADN (iii) la capacité de ce fragment, phosphorylé ou non, à interagir avec la région C-terminale de BRCA2 déjà connue pour se lier à l'ADN (iv) l'impact de mutations trouvées chez des patientes atteintes d'un cancer du sein sur les propriétés de liaison de la région N-terminale de BRCA2. L'ensemble de ce projet sera réalisé au sein du Laboratoire de Biologie Structurale et Radiobiologie (LBSR) de l'Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), en collaboration avec l'équipe du Dr Aura Carreira.

  • Titre traduit

    Structural analysis of the BRCA2 N-ter


  • Résumé

    BRCA2 is best known for its role in the repair of DNA double strand breaks by homologous recombination. In essence, BRCA2 promotes loading of the recombinase RAD51 onto DNA facilitating subsequent steps like pairing and strand exchange. BRCA2 also participates in numerous other processes central to maintaining genome stability, including DNA replication, telomere homeostasis and cell cycle progression. However BRCA2 is among the least conserved proteins in the mammalian proteome. At 3,418 amino acids, BRCA2 is also one of the largest. Its globular C-terminal region interacts with Rad51 and DNA. The function of its N-terminal region, which is predicted as unstructured, is less clear. The team of Dr Aura Carreira at Institut Curie has recently showed that this region contains a new DNA binding domain recognizing ssDNA-dsDNA junctions. The aim of this PhD will be to describe using a large panel of structural biology methods (NMR, X-ray cristallography, electron microscopy) (i) how the BRCA2 N-terminal region recognizes different DNA substrates, (ii) how phosphorylation regulates the BRCA2 / DNA interaction, (iii) to understand if the BRCA2 N-terminal region binds to the BRCA2 C-terminal DNA binding region and (iv) to reveal the impact of mutations found in patients with breast cancer on these interactions. This project will be performed in the Laboratory of Structural Biology and Radiobiology (LBSR) of the Institute for Integrative Biology of the Cell (I2BC), in collaboration with the team of Dr Aura Carreira.