Mécanismes de contrôle du complexe MRX aux télomères

Le complexe Mre11-Rad50-Xrs2/NBS1 (MRX/N) joue un rôle fondamental dans le maintien de la stabilité du génome et dans la réparation des cassures double-brin (CDB). Il est essentiel au NHEJ (Non-Homologous End-Joining), et critique pour l’initiation de la résection 5’, première étape de la recombinaison homologue. MRX est aussi impliqué dans la maintenance des extrémités des chromosomes. MRX favorise l’action de la télomérase préférentiellement aux télomères les plus courts via l’activation régulée de la kinase Tel1/ATM. L’action de MRX aux télomères doit être finement contrôlée pour éviter une fusion ou une dégradation des télomères. Ce contrôle est assuré par un petit nombre de facteurs spécifiquement enrichis aux extrémités des chromosomes. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, une protéine, Rap1, lie directement les répétitions télomériques et recrute un éventail de protéines assurant les différentes fonctions des télomères. Parmi ces protéines, Rif2 est impliquée dans l’inhibition de plusieurs fonctions qui dépendent de MRX (inhibition du NHEJ, de la résection 5’ et de l’élongation des télomères par la télomérase). Nous avons établi qu’un petit domaine N-terminal de Rif2, connu pour bloquer l’élongation des télomères, était aussi capable d’inhiber le NHEJ, la résection et le chargement du complexe MRX sur l’ADN. Nous avons identifié une interaction entre les têtes ATPase de Rad50 et ce motif N-terminal de Rif2. De plus, nous avons montré que ce motif de Rif2 agit à courte distance en cis. Par des approches de prédictions structurales couplées à un crible génétique, nous avons identifié des résidus de Rad50 essentiels pour l’interaction avec Rif2 et sa capacité d’inhibition du complexe. La position de ces résidus sur une surface conservée de Rad50 nous a permis de proposer un modèle pour l’inhibition du complexe MRX aux télomères par Rif2, où Rif2 bloque la conformation de MRX permettant l’association stable du complexe sur l’ADN. En parallèle, nous avons étudié le rôle de Rap1 dans la protection des télomères en l’absence de ses partenaires impliqués dans le blocage du NHEJ. Nous avons établi que la force de cette inhibition du NHEJ par Rap1 était étroitement liée à la densité et au nombre de sites fixés par Rap1, et de la proximité de Rap1 de l’extrémité d’ADN.