Des chercheurs du Microbeam Technology and Applications Group de l’Institut de physique moderne (IMP) de l’Académie chinoise des sciences (CAS) ont découvert l’effet de renouvellement et de sauvetage élevé d’une importante protéine d’échafaudage en réponse au rayonnement de particules chargées lourdes. Les résultats ont été publiés dans le Journal biophysique.
La réponse et la réparation des dommages à l’ADN jouent un rôle décisif dans la prolifération cellulaire, la cancérogenèse et le traitement du cancer. Une fois l’ADN endommagé, un grand nombre de facteurs de détection et de réparation des dommages à l’ADN se rassemblent sur le site endommagé de manière coordonnée et ordonnée pour réparer les dommages.
Les protéines d’échafaudage jouent un rôle central dans la coordination du recrutement et de la dissociation des facteurs de réponse aux dommages de l’ADN. Ils remplissent la fonction de stabiliser l’ADN endommagé et son environnement, et de fournir des sites de liaison pour les facteurs de réponse, facilitant ainsi un processus de réparation complet. La protéine complémentaire croisée de réparation aux rayons X 1 (XRCC1) est une protéine d’échafaudage importante dans les voies de réparation par excision de base et de réparation de rupture simple brin.
À l’aide d’un système d’imagerie de cellules vivantes en ligne de l’installation de microfaisceaux à haute énergie de l’installation de recherche sur les ions lourds de Lanzhou (HIRFL), les chercheurs ont étudié la réponse de XRCC1 aux dommages localisés à l’ADN dans les cellules HT1080 irradiées par des particules chargées.
Les résultats ont démontré que la réponse de XRCC1 est extrêmement rapide aux dommages localisés à l’ADN des coups d’ions lourds, et le comportement de dynamique moléculaire de XRCC1 est cohérent avec le modèle de réaction consécutive.
Les chercheurs ont ensuite exposé les mêmes cellules à une irradiation fractionnée avec un grand nombre de coups d’ions.
En analysant quantitativement les constantes de taux de recrutement et de dissociation des molécules XRCC1, ils ont découvert que l’irradiation fractionnée des mêmes cellules entraîne une dissociation accélérée de XRCC1 sur l’ancien site endommagé, tandis que XRCC1 dissocié est immédiatement recyclé avec une efficacité plus élevée.
Ce travail révèle le nouveau mécanisme de sauvetage de XRCC1 et son mécanisme de renouvellement élevé dans la réponse aux dommages de l’ADN, qui jette un nouvel éclairage sur le mécanisme de réponse aux dommages de l’ADN et les effets biologiques induits par l’irradiation aux ions lourds du point de vue des réactions biochimiques.
Wenjing Liu et al, Chiffre d’affaires élevé et effet de sauvetage de XRCC1 en réponse au rayonnement de particules chargées lourdes, Journal biophysique (2022). DOI : 10.1016/j.bpj.2022.03.011