Criblage virtuel et fonctionnel sur le complexe XRCC4/ADN ligase IV/Cer-XLF de ligature des cassures double-brin de l'ADN : application en radiosensibilisation tumorale

En cancérologie, la radiothérapie est une des armes essentielles pour éradiquer les cellules tumorales. Les cassures des deux brins de l'ADN dites "double-brin" qu'elle induit sont particulièrement toxiques et constituent la principale cause de mort cellulaire. La NHEJ (Jonction d'Extrémités Non-Homologues) est la voie métabolique majeure de réparation de ces cassures double-brin de l'ADN et par ce mécanisme, les cellules humaines adoptent une résistance à la radiothérapie. Ce mécanisme de réparation constitue donc une cible de choix pour un traitement anticancéreux combiné en vue d'augmenter la sensibilité des cellules cancéreuses aux rayons ionisants (radiosensibilisation). Au cours du mécanisme NHEJ, la ligature finale des extrémités d'ADN est assurée par le complexe protéique tripartite: XRCC4/ADN Ligase IV/Cernunnos-XLF. Les interfaces protéiques concernées représentent toutes des cibles potentielles dans une stratégie rationnelle d'isolement de molécules inhibitrices, guidée par les structures tridimensionnelles de chaque protéine. A travers des expériences de criblage virtuel et de validation à la fois biophysique et biochimique, nous avons isolé les premières molécules capable de prévenir in vitro les interactions protéine-protéine pour les complexes XRCC4/Lig4 et XRCC4/Cer-XLF, respectivement. Ces composés sont des points de départ pour l'élaboration d'inhibiteurs potentiels de plus haute affinité grâce à l'apport de la biologie structurale, en vue d'un effet radiosensibilisant cellulaire.Radiotherapy is a major weapon used against cancer. Radio-induced DNA double strand breaks (DSB) are the main lesions responsible for cell death. Non-homologous end-joining (NHEJ) is a predominant DSB repair mechanism which contributes to cancer cells resistance to radiotherapy. NHEJ is thus a good target for strategies which aim at increasing the radio-sensitivity of tumors. Through in silico screening and biophysical and biochemical assays, our objective was to find specific ligands for the XRCC4/Lig4 and XRCC4/Cer-XLF protein-protein interactions involved in NHEJ. Here, we isolated the first compounds able to prevent their interaction in vitro. These early stage inhibitors are promising tools for cancer therapy with the hope to develop more specific compounds for cellular assays through the 3D structure of the protein/inhibitor complexes