EFFECTS OF IONIZING RADIATIONS ON DNA-PROTEIN COMPLEXES
EFFETS DES RADIATIONS IONISANTES SUR DES COMPLEXES
ADN-PROTÉINE
Résumé
The radio-induced destruction of DNA-protein complexes may have serious consequences for systems implicated in important cellular functions. The first system which has been studied is the lactose operon system, that regulates gene expression in Escherichia coli. First of all, the repressor-operator complex is destroyed after irradiation of the complex or of the protein alone. The damaging of the domain of repressor binding to DNA (headpiece) has been demonstrated and studied from the point of view of peptide chain integrity, conformation and amino acids damages. Secondly, dysfunctions of the in vitro induction of an irradiated repressor-unirradiated DNA complex have been observed. These perturbations, due to a decrease of the number of inducer binding sites, are correlated to the damaging of tryptophan residues. Moreover, the inducer protects the repressor when they are irradiated together, both by acting as a scavenger in the bulk, and by the masking of its binding site on the protein. The second studied system is formed by Fpg (for Formamidopyrimidine glycosylase), a DNA repair protein and a DNA with an oxidative lesion. The results show that irradiation disturbs the repair both by decreasing its efficiency of DNA lesion recognition and binding, and by altering its enzymatic activity
La destruction radio-induite des complexes ADN-protéine peut avoir des conséquences graves pour des systèmes impliqués dans des fonctions cellulaires importantes. Le premier système qui a été étudié est un système de régulation de l'expression génique chez Escherichia coli, celui de l'opéron lactose. Le complexe répresseur-opérateur est détruit après l'irradiation du complexe ou de la protéine seule. L'endommagement du domaine de fixation du répresseur à l'ADN (appelé headpiece) a été démontré et étudié tant du point de vue de l'intégrité de la chaîne peptidique que de la conformation et des modifications de certains acides aminés. Dans un deuxième temps, des dysfonctionnements de l'induction in vitro d'un complexe répresseur irradié-opérateur non irradié ont été mises en évidence. Ces perturbations, dues à une diminution du nombre de sites de fixation sur le répresseur, sont corrélées à l'endommagement de résidus tryptophane. D'autre part, l'inducteur protège le répresseur lorsque ces deux partenaires sont irradiés ensemble, d'une part par capture (pouvoir scavenger) des radicaux en solution et d'autre part par le masquage de son site de fixation sur la protéine. Le deuxième système étudié est formé par Fpg (ou Formamidopyrimidine glycosylase), protéine de réparation de l'ADN, et par de l'ADN porteur d'une lésion oxidative. Les résultats obtenus montrent que l'irradiation de la protéine perturbe la réparation à la fois en diminuant son efficacité de reconnaissance et de fixation des lésions, et en modifiant son activité enzymatique.