Molecular signalling by the mismatch repair system and the anticancer agent cisplatin: interaction studies of MutS with a cisplatin compound lesion
Signalisation moléculaire par le système de réparation des mésappariements de l'ADN et l'agent anticancéreux cisplatine : étude des interactions protéine MutS-composé de lésion du cisplatine
Résumé
The DNA mismatch repair (MMR) system participates in the cytotoxicity of the anticancer agent cisplatin by triggering an apoptotic pathway and a deficiency is associated in vivo with cisplatin resistance in cancer cells. To determine at the molecular level how MMR proteins can signal cisplatin DNA damage, we have studied the interaction of the MutS bacterial protein and a cisplatin compound lesion (i.e. a d(GpG) cisplatin intrastrand cross-link on one strand and a mismatched base opposite one of the platinated guanines). My work was mainly devoted to i) a study of biochemical ATP-dependent properties of MutS in the presence of DNA containing a unique cisplatin compound lesion ii) an interaction study of a set of cisplatin compound lesions with the HMGB1 rat protein that is well known as being capable to inhibit repair proteins accessibility to cisplatin lesions. Our study was performed by techniques from molecular biology, biochemistry and spectroscopy (surface plasmon resonance). We showed that a cisplatin compound lesion modulates several ATP-dependent properties of MutS, one unexpected property being the inhibition of MutS release from DNA. Our data suggest that a cisplatin compound lesions can participate to MMR-dependent signalling by modulation of repair initiation steps and are in agreement with the model of "MMR-dependent direct signalling".
Le système de réparation des mésappariements de l'ADN (MMR) est impliqué dans la cytotoxicité de l'agent anticancéreux cisplatine en activant une voie apoptotique. La déficience de ce système de réparation est reliée in vivo à une chimiorésistance des cellules cancéreuses au cisplatine. Afin de définir le lien entre la cytotoxicité du cisplatine et le fonctionnement du système MMR, nous avons étudié l'interaction de la protéine MutS du système MMR bactérien avec un composé de lésion du cisplatine (formé lorsqu'une base non complémentaire est incorporée en face de l'une des deux guanines platinées appartenant à l'adduit intrabrin d(GpG)). Mon travail a porté essentiellement sur i) une étude des propriétés biochimiques ATP-dépendantes de MutS en présence d'un composé de lésion du cisplatine ii) une étude d'interaction entre plusieurs composés de lésion du cisplatine et la protéine HMGB1 qui est bien connue comme pouvant inhiber l'accessibilité des lésions majoritaires du cisplatine à des protéines de réparation. Notre étude a été réalisée par des techniques de biologie moléculaire, de biochimie et de spectroscopie (résonance plasmonique de surface). Nous montrons qu'un composé de lésion du cisplatine module les propriétés ATP-dépendantes de MutS, un résultat inattendu étant qu'il inhibe le relargage de MutS de l'ADN. Un composé de lésion pourrait donc jouer un rôle dans la signalisation MMR-dépendante en modulant les stades précoces de l'initiation de la réparation ce qui est en accord avec le modèle dit « de signalisation directe MMRdépendante».