Unveiling the molecular mechanism of BRCA2-RAD51 interaction to tackle cancer onset

Il nostro DNA è continuamente danneggiato da fattori endogeni ed esogeni. Ciò può determinare differenti tipologie di danno, tra le quali le rotture a doppio filamento sono considerabili come le più pericolose. Fortunatamente, le nostre cellule hanno sviluppato differenti strategie per riparare questi danni a seconda della fase del ciclo cellulare in cui si trovano. Tra questi meccanismi di riparazione del DNA un ruolo fondamentale è certamente giocato dalla cosiddetta ricombinazione omologa. Tale processo avviene nelle fasi S e G2 del ciclo cellulare e consente una riparazione del DNA molto accurata. In questo meccanismo di riparazione hRAD51 e BRCA2 sono due proteine fondamentali. hRAD51 è una recombinasi di 339 aminoacidi altamente conservata in diversi organismi, che possiede una tendenza intrinseca a formare strutture oligomeriche. BRCA2 è invece una proteina di notevoli dimensioni, 3418 aminoacidi, che è essenziale per il reclutamento e l’accumulo di hRAD51 nel nucleo. In particolare, si è dimostrato che BRCA2 interagisca con hRAD51 attraverso otto sequenze ripetute composte da 35-40 aminoacidi denominate “BRC-repeats”. Studi epidemiologici hanno evidenziato come le mutazioni all’interno di questa regione siano correlate ad un incremento del rischio di sviluppare cancro ovarico. Inoltre, è stato dimostrato come mutazioni che avvengono all’interno di una sola ripetizione BRC possano essere sufficienti a bloccare il reclutamento di hRAD51 e conseguentemente la ricombinazione omologa. Considerata l’alta omologia tra queste sequenze è sorprendente come tali mutazioni all’interno di una sola ripetizione BRC non possano essere controbilanciate dalle altre sette. Ad oggi, l’unica interazione che è stata caratterizzata dal punto di vista strutturale è quella che sussiste tra la quarta ripetizione BRC e hRAD51. Lo scopo di questa tesi è quello di studiare il meccanismo di interazione tra i “BRC repeats” e hRAD51 attraverso metodiche biofisiche e di biologia strutturale.