Wurtele, Hugo, Ph.D.

Coordonnées

Centre de recherche Hôpital Maisonneuve Rosemont
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Axes de recherche

  • Interactions protéiques
  • Systèmes modèles en biologie moléculaire
  • Cancérologie

Description de la recherche

Les dommages à l’ADN peuvent conduire à l’inactivation ou à la dérégulation de gènes et causer diverses maladies comme le cancer. Plusieurs mécanismes de réparation de l’ADN permettent aux cellules de survivre à ces dommages. Par contre, ces mécanismes peuvent aussi compromettre l’efficacité des traitements de chimiothérapie qui tuent les cellules cancéreuses en induisant des dommages massifs à l’ADN. La recherche sur la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN est donc cruciale pour mieux comprendre le cancer et pour le développement de nouvelles modalités de traitements. Pour pouvoir s’ajuster à la taille réduite des cellules, l’ADN est empaqueté sous la forme d’une structure appelée chromatine. Nous utilisons la levure comme système modèle pour comprendre comment la structure de la chromatine participe à la réponse cellulaire à des agents qui endommagent l’ADN similaires à ceux utilisés en clinique.

Plus spécifiquement, nous nous intéressons aux modifications post-traductionnelles des histones nouvellement synthétisées qui sont incorporées dans la chromatine durant la réplication de l’ADN. Plusieurs évidences relient ces modifications à la régulation de certaines ubiquitine ligases et à la réparation de l’ADN par recombinaison homologue. Nous utilisons donc des approches de microscopie par fluorescence, de biochimie et de génétique pour déterminer l’impact de la structure de la chromatine sur les mécanismes de réparation de l’ADN couplés à la réplication.

Une meilleure compréhension de ces phénomènes pourrait conduire à la mise au point de nouveaux traitements contre le cancer et mener à l’identification de  marqueurs moléculaires pour catégoriser les tumeurs et mieux définir le traitement approprié.

Research axis

  • Protein interaction
  • Model systems in molecular biology
  • Cancer

Research description

DNA damage can lead to the inactivation or misregulation of important genes and to diseases such as cancer. DNA repair mechanisms allow cells to survive to these lesions. On the other hand, repair processes can also compromise the efficacy of chemotherapy treatments which kill cancer cells by inducing lethal DNA damage. Investigation the cellular response to DNA damage is thus crucial for our understanding of cancer and for the development of new therapeutic strategies.

In order to fit into the tiny confines of the cell, DNA is packaged into a structure called chromatin. We are using yeast as a model system to understand how chromatin structure influences the cellular response to genotoxic drugs that are similar to those used in cancer chemotherapy. More specifically, we are interested in post-translational modifications that are specifically found in newly synthesized histones that are incorporated into chromatin during DNA replication. Many lines of evidence link these modifications to the regulation of ubiquitin ligase complexes and to homologous recombination repair of DNA replication damage. We are thus using approaches such as fluorescence microscopy, biochemistry and genetics to characterize the role of chromatin structure in the repair of DNA damage during replication.

We anticipate that a better understanding of these processes could lead to novel cancer treatments and to the identification of new molecular markers for cancer prognosis.

Publications

  • Wurtele H, Kaiser GS, Bacal J, St-Hilaire E, Lee EH, Tsao S, Dorn J, Maddox P, Lisby M, Pasero P, Verreault A. (2012) Histone H3 lysine 56 acetylation and the response to DNA replication fork damage. Molecular and Cellular Biology 32: 154-172
  • Tang Y, Holbert MA, Delgoshaie N, Wurtele H, Guillemette B, Meeth K, Yuan H, Drogaris P, Lee EH, Durette C, Thibault P, Verreault A, Cole PA, Marmorstein R (2011) Structure of the Rtt109-AcCoA/Vps75 Complex and Implications for Chaperone-Mediated Histone Acetylation. Structure 19: 221-31 (Co-second author with Holbert MA, Delgoshaie N and Guillemette B)
  • Wurtele H, Tsao S, Lepine G, Mullick A, Tremblay J, Drogaris P, Lee E.-H, Thibault P, Verreault A, Raymond M (2010) Modulation of Histone H3 Lysine 56 Acetylation as an Antifungal Therapeutic Strategy. Nature Medicine 16: 774-780 (Co-first author with Tsao S)
  • Tang Y, Holbert  MA, Wurtele H,  Meeth K, Rocha W, Gharib M, Jiang E, Thibault P,  Verreault A, Cole PA, Marmorstein R (2008) Fungal Rtt109 Histone Acetyltransferase: an Unexpected Structural Homolog of Metazoan p300/CBP. Nature Structural and Molecular Biology 15: 738-745
  • Li Q, Zhou H, Wurtele H, Verreault A, Zhang Z (2008) Acetylation of Lysine 56 on H3 Regulates CAF-1 Dependent Nucleosome Assembly. Cell 134: 244-255

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