Menu
Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Contacts relatifs à cet article / TIMMINS Joanna

Reconnaissance et réparation des dommages causés par l’ADN


Notre équipe s’intéresse depuis longtemps aux mécanismes de réparation de l’ADN chez D. radiodurans, dont on sait qu’ils contribuent à la survie de cette espèce après une exposition à de fortes doses d’UV ou de rayonnements ionisants. D. radiodurans possède un système de réparation de l’ADN relativement "classique", mais nous et d’autres avons démontré que de petites modifications de ces protéines au niveau de la structure, de la spécificité de substrats et/ou des activités catalytiques les ont rendues nettement plus efficaces que leurs homologues provenant de bactéries radiosensibles (Timmins and Moe, 2016).

Nous nous intéressons particulièrement aux premières étapes de la réparation de l’ADN, au cours desquelles les lésions de l’ADN sont détectées parmi un vaste excès d’ADN non endommagé puis éliminées. Cette étape s’apparente à chercher une aiguille dans une botte de foin ! Comment une protéine de réparation détecte-t-elle de rares petites modifications au niveau des bases qui n’altèrent pas nécessairement la structure de la double hélice de l’ADN ni l’appariement des bases, parmi des millions de bases intactes ?

Pour répondre à cette question centrale, nos recherches se concentrent sur les voies de réparation de l’excision de bases (BER) et de l’excision de nucléotides (NER), qui, ensemble, sont responsables de l’élimination de tous les dommages survenant au niveau des nucléotides. Nous effectuons des études structurales et fonctionnelles des principales protéines impliquées dans l’initiation de ces deux voies, c’est-à-dire les ADN glycosylases dans le cas du BER et les protéines UvrABC pour la voie NER. Comme la reconnaissance des dommages de l’ADN repose sur des interactions transitoires protéines-ADN et protéines-protéines, nous nous intéressons particulièrement à la dynamique de ces processus et combinons donc nos études structurales et biochimiques avec des simulations de dynamique moléculaire.

Membres de l’équipe

• Salvatore DE BONIS
• Joanna TIMMINS

Techniques

• Biologie moléculaire
• Expression recombinante et purification de protéines
• Tests de réparation de l’ADN
• Caractérisation biochimique et biophysique
• Cristallographie aux rayons-X
• Détection et quantification des lésions de l’ADN

Collaborations

• Jean-Luc RAVANAT (CEA/SyMMES, Grenoble)
• François DEHEZ & Antonio MONARI (LPCT, Nancy)
• Elin MOE (ITQB, Lisbon, Portugal)

Principales publications

Sarre A, Stelter M, Rollo F, De Bonis S, Seck A, Hognon C, Ravanat JL, Monari A, Dehez F, Moe E and Timmins J. The three Endonuclease III variants of Deinococcus radiodurans possess distinct and complementary DNA repair activities. DNA Repair (2019) 78 p. 45-59. DOI : 10.1016/j.dnarep.2019.03.014.

Timmins J and Moe E. A decade of biochemical and structural studies of the DNA repair machinery of Deinococcus radiodurans. Review article. Comput Struct Biotechnol J. (2016) 14 p. 168-176. DOI : 10.1016/j.csbj.2016.04.001.

Sarre A, Ökvist M, Klar T, Hall DR, Smålas A, McSweeney S, Moe E and Timmins J. Structural and functional characterization of two unusual endonuclease III enzymes from Deinococcus radiodurans. Journal of Structural Biology (2015) 191 (2) p. 87-99. DOI : 10.1016/j.jsb.2015.05.009.

Stelter M, Acajjaoui S, McSweeney S and Timmins J. Structural and functional characterization of drUvrD provide new insights into DNA unwinding and helicase polarity. PLoS ONE (2013) 8 (10) : e77364. DOI : 10.1371/journal.pone.0077364.

Radzimanowski J, Dehez F, Round A, Bidon-Chanal A, McSweeney S and Timmins J. An ‘open’ structure of the RecOR complex supports ssDNA binding within the core of the complex. Nucleic Acids Research (2013) 41 (16) p.7972-7986. DOI : 10.1093/nar/gkt572.

Pellegrino S, Radzimanowski J, de Sanctis D, Boeri Erba E, McSweeney S and Timmins J. Structural and functional characterization of an SMC-like protein RecN : New insight into double-strand break repair. Structure (2012) 20 p.2076-2089. DOI : 10.1016/j.str.2012.09.010.

Moe E, Hall DR, Leiros I, Talstad V, Timmins J, McSweeney S. Structure/function studies of an unusual 3-methyladenine DNA glycosylase II (AlkA) from Deinococcus radiodurans. Acta Crys. (2012) D68 p.703-712. DOI : 10.1107/S090744491200947X.

Timmins J, Gordon E, Caria S, Leonard G, Acajjaoui S, Kuo MS, Monchois V, McSweeney S. Structural and mutational analyses of Deinococcus radiodurans UvrA2 provide insight into DNA binding and damage recognition by UvrAs. Structure. (2009) 17 (4) p.547-58. DOI : 10.1016/j.str.2009.02.008.

Timmins J, Leiros I, McSweeney S. Crystal structure and mutational study of RecOR provide insight into its mode of DNA binding. EMBO J. (2007) 26 (13) p.3260-71. DOI : 10.1038/sj.emboj.7601760.

Timmins J, Leiros I, Hall DR, McSweeney S. Crystal structure and DNA-binding analysis of RecO from Deinococcus radiodurans. EMBO J. (2005) 24 (5) p.906-18. DOI : 10.1038/sj.emboj.7600582.