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C-terminal region of bacterial Ku controls DNA bridging, DNA threading and recruitment of DNA ligase D for double strand breaks repair

Authors :
Philippe Noirot
Pierre Roblin
Sonia Baconnais
Jean-Baptiste Charbonnier
Pierre Nicolas
Héloïse Simonson
François Lecointe
Olivier Piétrement
Stephen McGovern
Eric Le Cam
Pascal Drevet
MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech
Interactions moléculaires et cancer (IMC (UMR 8126))
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Unité Mathématique, Informatique et Génome (MIG)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Institute for Integrative Biology of the Cell
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Enveloppe Nucléaire, Télomères et Réparation de l’ADN (INTGEN)
Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S)
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC)
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Université Paris-Saclay
Signalisation, noyaux et innovations en cancérologie (UMR8126)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Mathématiques et Informatique Appliquées du Génome à l'Environnement [Jouy-En-Josas] (MaIAGE)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut Gustave Roussy (IGR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
ANR-12-BSV8-0012,NHEJ-complexes,Etudes structurales et fonctionnelles des complexes multi-protéiques de la voie NHEJ humaine(2012)
European Project: 244093,EC:FP7:KBBE,FP7-KBBE-2009-3,BASYNTHEC(2010)
Institut Gustave Roussy (IGR)
Lecointe, Francois
Source :
Nucleic Acids Research, Nucleic Acids Research, Oxford University Press, 2016, ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research, 2016, 44 (10), pp.4785-4806. ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research, Oxford University Press, 2016, 44 (10), pp.4785-4806. ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research 10 (44), 4785-4806. (2016)
Publication Year :
2016
Publisher :
HAL CCSD, 2016.

Abstract

International audience; Non-homologous end joining is a ligation process repairing DNA double strand breaks in eukaryotes and many prokaryotes. The ring structured eukaryotic Ku binds DNA ends and recruits other factors which can access DNA ends through the threading of Ku inward the DNA, making this protein a key ingredient for the scaffolding of the NHEJ machinery. However, this threading ability seems unevenly conserved among bacterial Ku. As bacterial Ku differ mainly by their C-terminus, we evaluate the role of this region in the loading and the threading abilities of Bacillus subtilis Ku and the stimulation of the DNA ligase LigD. We identify two distinct sub-regions: a ubiquitous minimal C-terminal region and a frequent basic C-terminal extension. We show that truncation of one or both of these sub-regions in Bacillus subtilis Ku impairs the stimulation of the LigD end joining activity in vitro. We further demonstrate that the minimal C-terminus is required for the Ku-LigD interaction, whereas the basic extension controls the threading and DNA bridging abilities of Ku. We propose that the Ku basic C-terminal extension increases the concentration of Ku near DNA ends, favoring the recruitment of LigD at the break, thanks to the minimal C-terminal sub-region.

Details

Language :
English
ISSN :
03051048 and 13624962
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nucleic Acids Research, Nucleic Acids Research, Oxford University Press, 2016, ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research, 2016, 44 (10), pp.4785-4806. ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research, Oxford University Press, 2016, 44 (10), pp.4785-4806. ⟨10.1093/nar/gkw149⟩, Nucleic Acids Research 10 (44), 4785-4806. (2016)
Accession number :
edsair.doi.dedup.....b52cb3b2b3a300396739239d27b36267