Implication des modifications post-traductionnelles de DNA-PKcs dans la régulation de la réponse aux dommages à l'ADN.

par Florian Lafont

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Fabrice Fleury et de Houda Benhelli Mokrani.

Soutenue le 31-10-2017

à Nantes , dans le cadre de École doctorale Biologie-Santé (Rennes) , en partenariat avec Université Bretagne Loire (COMUE) et de Unité de fonctionnalité et ingénierie des protéines (Nantes) (laboratoire) .


  • Résumé

    Les cellules humaines sont soumises à des stress induisant des cassures double-brin de l’ADN principalement réparées par la voie NHEJ, où la kinase DNA-PKcs joue un rôle central. L’activité de DNA-PKcs, régulée par de nombreuses phosphorylations, est cruciale pour le maintien de l’intégrité génomique. Plus récemment, il a été montré que cette protéine était également modifiée par l’O-GlcNAcylation dans la lignée COS7. Sachant l’équilibre existant entre phosphorylation et O-GlcNAcylation, nous avons étudié le rôle de cette nouvelle MPT dans la régulation de l’activité de DNA- PKcs. Nous avons montré que DNA-PKcs est O-GlcNAcylée dans les cellules HeLa. Puis nous avons montré que la modulation de l’O-GlcNAcylation de DNA-PKcs impacte son autophosphorylation en Ser2056, suggérant l’existence d’une balance O-GlcNAcylation /phosphorylation, ainsi que la capacité des cellules à réparer les DSBs par la voie NHEJ. De plus, nos résultats nous laissent envisager que cette modification puisse jouer un rôle dans la stabilité de la protéine. DNA-PKcs est une cible potentielle dans les stratégies de lutte contre le cancer. Nous avons étudié l’impact d’un composé sur DNA-PKcs. Cette molécule provoque une réduction de la quantité et de l’activité de DNA-PKcs, impliquant son ubiquitinylation et sa dégradation par le protéasome et menant à une sensibilisation des cellules à un traitement génotoxique. Dans ce contexte, nous avons développé une puce à anticorps pour évaluer le profil phosphoprotéique des voies de réparation de l’ADN et ainsi évaluer l’effet d’inhibiteurs de DNA-PKcs. L’ensemble de ces résultats contribuent à une meilleure compréhension de la régulation de DNA-PKcs.

  • Titre traduit

    Involvement of DNA-PKcs post-translational modifications in the regulation of DNA damage response


  • Résumé

    Human cells are subjected to stresses inducing DNA double-strand breaks mainly repaired by the NHEJ pathway, where the kinase DNA-PKcs plays a central role. The activity of DNA-PKcs, regulated by numerous phosphorylations, is crucial for the maintenance of genomic integrity. More recently, it has been shown that this protein is also modified by O-GlcNAcylation in the COS7 cell line. Knowing the balance between phosphorylation and O-GlcNAcylation, we studied the role of this new PTM in the regulation of DNA-PKcs activity. We have shown that DNA-PKcs is O-GlcNAcylated in HeLa cells. We then showed that the modulation of DNA-PKcs O-GlcNAcylation affects its autophosphorylation on Ser2056, suggesting an O-GlcNAcylation/phosphorylation balance, as well as the ability of cells to repair DSBs by NHEJ pathway. Moreover, our results allow us to consider that this modification may play a role in protein stability. DNA-PKcs is a potential target in anticancer strategies. We studied the impact of a chemical compound on DNA-PKcs activity. This molecule causes a reduction in the amount and activity of DNA-PKcs, through its ubiquitinylation and its degradation by the proteasome and leading to sensitization of the cells to genotoxic treatment. In this context, we have developed an antibody microarray to evaluate the phosphoprotein level of DNA repair pathways and thus estimate the effect of DNA-PKcs inhibitors. All these results contribute to a better understanding of the regulation of DNA-PKcs.


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