Reaction d'une drogue anti-cancereuse, le cis-dichlorodiammineplatine (II), avec l'acide desoxyribonucleique : formation d'un nouveau complexe avec des drogues intercalantes

CNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueSIGLEFRFranc

Importance de la conformation de l'ADN dans la reaction avec la drogue antitumorale, le cis-dichlorodiammineplatine (II)

SIGLECNRS T 56557 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Interstrand Cross-Links in Cisplatin- or Transplatin-Modified DNA

International audienc

Mécanisme d'action de la drogue anticancéreuse cis-dichlorodiammineplatine (II) (étude de l'interaction entre les protéines de réparation des mésappariements et l'ADN platiné)

Le système de réparation des mésappariements de l'ADN (MMR) est impliqué dans la cytotoxicité du cisplatine, puissante drogue qui interagit avec l'ADN. La déficience de ce système de réparation est relié in vivo à une chimiorésistance des cellules cancéreuses au cisplatine. Nous avons étudié in vitro certaines étapes clé des mécanismes moléculaires qui relient le fonctionnement du système de réparation MMR avec la cytotoxicité du cisplatine. Notre étude s'est focalisée sur l'interaction de l'ADN platiné avec la protéine MutS, appartenant au système MMR, impliquée dans les étapes d'initiation du fonctionnement du système MMR. Trois points ont été abordés sur : i) la reconnaissance par cette protéine des lésions du cisplatine et des composés de lésion du cisplatine (formés lorsqu'une base non complémentaire est incorporée en face de l'une des deux purines pontées par le platine) ii) l'étape d'initiation de la réparation régulée par la fixation d'ATP et d'ADP par la protéine MutS iii) l'étude d'un dérivé du cisplatine (DACH-platine) ne présentant pas de résistance croisée avec le cisplatine dans des cellules déficientes pour le système MMR. Les principaux résultats obtenus par des techniques électrophorétiques et par résonance plasmonique de surface montrent que certains composés de lésion du cisplatine sont fortement reconnus par MutS. Nos résultats suggèrent que les composés de lésion de l'adduit majoritaire intrabrin 1,2-d(GpG) du cisplatine pourraient être des lésions critiques du cisplatine à l'origine de la cytotoxicité de cette drogue médiée par le système MMR et montrent que l'ADN platiné peut jouer le rôle d'un cofacteur dans la régulation biochimique de l'activité de MutS en présence de nucléotides régulateurs.ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF

Signalisation moléculaire par le système de réparation des mésappariements de l'ADN et l'agent anticancéreux cisplatine (étude des intéractions protéine MutS-composé de lésion du cisplatine)

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 MMR-dépendante .ORLEANS-BU Sciences (452342104) / SudocSudocFranceF

Base sequence-independent distortions induced by interstrand cross-links in cis -diamminedichloroplatinum (ll)-modified DNA

International audiencePhysico-chemical and immunological studies have been done in order to further characterize the distorsions induced in DNA by the interstrand crosslinks formed between the antitumor drug cis-diamminedichloroplatinum (II) (cis-DDP) and two guanines on the opposite strands of DNA at the d(GC/GC) sites. Bending (45°) and unwinding (79 ± 4°) were determined from the electrophoretic mobility of multimers of 21- 24-base pairs double-stranded oligonucleotides containing an interstrand cross-link in the central sequence d(TGCT/AGCA). The distorsions induced by the interstrand cross-link in the three 22-base pairs oligonucleotides d(TGCT/AGCA), d(AGCT/AGCT) and d(CGCT/AGCG) were compared by means of gel electrophoresis, circular dichroism, phenanthroline-copper footprinting and antibodies specifically directed against cis-DDP interstrand crosslinks. The four different technical approaches indicate that the distorsions are independent of the chemical nature of the base pairs adjacent to the interstrand cross-link. The general conclusion is that the interstrand cross-link induces a bending and in particular an unwinding larger than other platinum adducts and the distorsions are independent of the nature of the bases (purine or pyrimidine) adjacent to the d(GC/GC) site

Importance of DNA conformation in the reaction with cis-dichlorodiammine platinum (II)

International audienceCis-dichlorodiammine platinum (II) has been reacted with synthetic polynucleotides either in B or in Z conformation. The binding of cis-dichlorodiammine platinum (II) stabilizes the Z conformation when reacted with poly (dG-m5dC) ·poly (dG-m5dC) in the Z conformation as shown by circular dichroism and by the antibodies to Z-DNA. On the other hand, the binding of cis-dichlorodiammine platinum (II) stabilizes a new conformation when reacted with poly(dG-dC)·poly(dG-dC) or poly (dG-m5dC)·poly(dG-m5dC) in the B conformation. The antibodies to Z-DNA bind to these platinated polynucleotides. In rabbits, the injection of platinated poly (dG-dC) poly (dG-dC) induces the synthesis of antibodies which recognize Z-DNA. In low salt conditions, the circular dichroism spectra of these platinated polynucleotides differ from those of B-DNA or Z-DNA. The characteristic31P nuclear magnetic resonance spectrum of Z-DNA is not detected. It appears only at high ionic strength, as a component of a more complex spectrum

Stratégie du leurre moléculaire en thérapie génique (ciblage de facteurs de transcription par un minicercle d'ADN multisites et étude de l'interaction entre l'ADN platiné et NF- B)

En thérapie génique, la stratégie du leurre moléculaire consiste à utiliser un acide nucléique courtcontenant une séquence spécifiquement reconnue par un facteur de transcription cible, ce qui permetson piégeage intracellulaire et conduit à inhiber l expression des gènes sous sa dépendance.L efficacité thérapeutique de cette stratégie est notamment liée à la biostabilité de l acide nucléique età la possibilité de multicibler des facteurs de transcription qui coopèrent dans des dérégulationscellulaires à l origine de nombreuses pathologies. Nous avons développé une technologie deproduction in vitro de minicercles d ADN de moins de 250 paires de base pour interagir avec plusieursprotéines, fonctionnalisables chimiquement et résistants aux exonucléases. Un double ciblage dufacteur de transcription NF- B par un minicercle permet l inhibition in cellulo d un système rapporteurde la transcription NF- B dépendante, en faveur d une activité leurre moléculaire du minicercle.Le cisplatine est une molécule anticancéreuse dont la cible pharmacologique est l ADN. Dansplusieurs lignées cellulaires cancéreuses, la baisse d activité transcriptionnelle de NF- B a été reliée àune augmentation de la sensibilité des cellules au cisplatine. Nous avons étudié in cellulo si lemécanisme d inhibition de NF- B par le cisplatine pouvait dépendre de la platination de son siteconsensus à l aide d une application originale de la stratégie leurre moléculaire. Nous montrons queles adduits du cisplatine contrairement à ceux du transplatine (isomère inactif) diminuent lareconnaissance de NF- B pour son site consensus in vitro et in cellulo.La stratégie leurre moléculaire de multiciblage avec un minicercle d ADN sera développée au niveaucellulaire pour faire la preuve de concept de cette approche et démontrer son efficacité biologique.In gene therapy, decoy strategy consists in using short nucleic acid containing a sequence specificallyrecognized by a transcription factor in order to trap it and in turn to inhibit the expression of genesunder its control. The therapeutic efficacy of this strategy is related to the biostability of the nucleicacid and the possibility to target several transcription factors that cooperate to induce cellderegulations responsible in human diseases. We have developed a technology to product in vitroDNA minicircle less than 250 base pairs which can interact with several proteins, chemicallyfunctionalizable and resistant to exonucleases. A dual targeting of the transcription factor NF- B by aminicircle allows inhibition in cellulo of a NF- B-dependent transcription reporter system consistentwith a decoy activity induced by the minicircle.Cisplatin is an anticancer drug whose pharmacological target is DNA. In several cancer cell lines, thedecrease of transcriptional activity of NF- B has been linked to an increase in the sensitivity of cells tocisplatin. We studied in cellulo whether the mechanism of inhibition of NF- B by cisplatin could dependon the platination of its consensus sequence using a novel application of the decoy strategy. We showthat cisplatin adducts, unlike those of transplatin (inactive isomer), decreases recognition of NF- B toits consensus sequence in vitro and in cellulo.Decoy strategy with minicircle DNA will be developed to make the proof of concept of this approach atthe cellular level and further to demonstrate its biological effectiveness.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF