In vitro and in cellulo profiling of a novel phosphorylated form of RAD51 at serine 97
Etude des mécanismes moléculaires et cellulaires de la modulation de la réparation de l'ADN par recombinaison homologue : la caractérisation in cellulo d’un nouveau site de phosphorylation, le résidu sérine 97 de RAD51
Résumé
DNA double-strand breaks (DSBs) are the most genotoxic type of DNA damage that can occur inside cells. The accumulation of high levels of DSBs within the cell may promote cancer-causing mutations. The homologous recombination repair (HRR) pathway is an error-free repair mechanism that cells use to fix this kind of DNA damage. RAD51 recombinase, a vital protein, is involved in this pathway. Studies indicate that the uncontrolled activity of RAD51 contributes to the therapy resistance observed in various types of cancer. The activity of RAD51 can be altered by phosphorylation, which is an important factor that has to be more investigated. Based on prior in vitro results obtained in our lab, we demonstrated that Aurora A kinase phosphorylates RAD51 on Ser97 within the Subunit Rotation Motif (SRM) in its linker domain. Using in vitro investigations, we observed that RAD51 phosphorylation at Ser97 alters its ability to facilitate complementary strand invasion and impacts the self-association of RAD51 monomers. Furthermore, we identified that RAD51 has RNA binding affinity, which is modulated by this Ser97 phosphorylation. Moreover, we confirmed the presence of PSer97-RAD51 in cells and revealed that it is present during all cell cycle phases. Furthermore, our findings showed that PSer97-RAD51 is mainly found in the nucleus and colocalized within the nuclear speckles (NS). We found no apparent relationship between PSer97-RAD51 and the response to DNA damage, implying that this newly discovered phosphorylation could direct RAD51 to a novel functional role. However, the precise role of this phosphorylated RAD51 remains unclear and requires further investigation.
Dans les cellules, les cassures double brin de l’ADN (CDBs) constituent les types de dommages à l’ADN les plus dangereux. Si les CBDs s’accumulent à des niveaux élevés, ils peuvent entraîner des mutations potentiellement cancérigènes. La voie de réparation par Recombinaison Homologue (RH) est une voie de réparation fidèle que les cellules utilisent pour réparer ce type de dommage à l'ADN. La recombinase RAD51 est une protéine essentielle impliquée dans cette voie. Des études suggèrent que la dérégulation de RAD51 contribue à la chimio-résistance résistance de nombreux cancers. L'étude de la phosphorylation est un facteur clé dans la compréhension de la régulation d'activité de RAD51. Notre laboratoire a déjà montré in vitro que la kinase Aurora A peut phosphoryler le résidu Ser97 dans la Subunit Rotation Motif (SRM) du domaine de liaison de RAD51. Dans cette étude, nous avons révélé à l'aide d'études in vitro que la phosphorylation de RAD51 sur son Ser97 affecte sa capacité à médier l'invasion des brins complémentaires et l'auto-association de monomères de RAD51. De plus, nous avons constaté que RAD51 possède une affinité de liaison avec l’ARN et que la phosphorylation de Ser97 module cette affinité. nous avons confirmé la présence de PSer97-RAD51 dans les cellules à toutes les phases du cycle cellulaire et avons constaté qu'il est principalement localisé dans le noyau. Étonnamment, nous n’avons pas trouvé corrélation claire entre PSer97-RAD51 et la réponse aux dommages à l’ADN. En revanche PSer97-RAD51 est colocalisé avec les Nuclear Speckles (NS) ce qui suggère que cette phosphorylation nouvellement identifiée pourrait guider RAD51 à jouer un nouveau rôle. Cependant les mécanismes moléculaires expliquant la fonction précise de RAD51 phosphorylé dans le NS nécessitent des recherches plus approfondies.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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