Implication de Max dans la répression de la transcription causée par le comple

Alors que les mécanismes par lesquels c-Myc inhibe les fonctions activatrices de Miz-1 commence à être compris (Figure 9), les mécanismes par lesquels Miz-1 inhibe les fonctions activatrices de c-Myc demeurent peu explorés. Dans les deux cas, le rôle de Max dans la formation du complexe c-Myc/Miz-1 demeure à être clairement déterminé. En effet, tel que discuté à la section 1.7, plusieurs résultats récoltés, principalement par des études in

vivo, suggèrent des hypothèses contradictoires à ce sujet. Entre autres, dans une série d’expériences d’essais luciférase, le groupe du Pr Eilers a montré que l’expression du gène rapporteur par Miz-1 peut être réprimée par la transfection d’un plasmide codant pour c- Myc et que cette répression peut être renversée par la co-transfection d’un plasmide codant pour Max (Peukert et al., 1997). Tel que proposé par les auteurs, cela suggère que les interactions de c-Myc avec Miz-1 et Max sont mutuellement exclusives. Dans la même veine, notre laboratoire a récemment démontré que le traitement de cellules cancéreuses HeLa avec le b-HLH-LZ de Max purifié, capable de pénétrer les cellules, cause la dé- repression de certains gènes normalement réprimés par c-Myc (e.g. p21 et p27) (Montagne

et al., 2012). Encore une fois, cela suggère que Max est en mesure d’empêcher l’interaction c-Myc/Miz-1 et par le fait même, d’inhiber les activités répressives de c-Myc. En contrepartie, des expériences plus récentes de ChIP-Re-ChIP démontrant que c-Myc, Max et Miz-1 co-localisent sur les mêmes promoteurs suggèrent qu’un complexe ternaire Miz- 1/c-Myc/Max pourrait exister dans la cellule (Walz et al., 2014). Par contre, cette méthode ne permet pas de déterminer s’il y a une interaction directe entre ces protéines. Malgré cela, l’hypothèse de l’existence d’un tel complexe est celle qui prime pour l’instant dans la littérature. Comprendre le rôle de Max dans les mécanismes de répression résultant de

l’association c-Myc/Miz-1 est essentiel puisque Max lui-même, en homodimère ou en héterodimère avec Mad, est en mesure de réprimer les fonctions activatrices de c-Myc (Ayer et al., 1993; Gu et al., 1993; Lindeman et al., 1995; Montagne et al., 2012a). En effet, répondre à cette question est essentiel afin de mieux comprendre comment les niveaux cellulaires de c-Myc, Max et Miz-1 peuvent influencer la formation des complexes c-Myc/Max, c-Myc/Miz-1, Max/Max et Max/Mad qui possèdent chacun des activités transcriptionnelles différentes.

En utilisant différentes méthodes de biologie moléculaire et de biophysique, nous avons clairement démontré pour la première fois que Max et Miz-1 sont en compétition pour la liaison à c-Myc. En effet, autant pour les études de pull-down que pour les études réalisées en CD et en RMN, nous avons observé que l’addition de Max à un échantillon contenant c- Myc et le MID2 de Miz-1 brise l’interaction c-Myc/Miz-1. De plus, les analyses RMN permettent clairement d’observer que l’hétérodimère c-Myc/Max se forme au détriment du dimère c-Myc/Miz-1 lors de l’addition de Max. Alors que les mécanismes permettant à Miz-1 d’inhiber les fonctions activatrices de c-Myc demeuraient peu explorés pour le moment, nos résultats suggèrent pour la première fois que Miz-1 inhibe c-Myc en empêchant l’interaction de cette dernière avec son partenaire obligatoire Max. Cela laisse présager que la liaison de Miz-1 à c-Myc devrait empêcher la liaison spécifique de c-Myc aux E-box puisque son hétérodimérisation avec Max est requise afin de permettre sa liaison spécifique à l’ADN (Blackwood & Eisenman, 1991). Dans une étude récente, Peter et al. ont démontré que lorsque les niveaux cellulaires de Miz-1 augmentent, cette protéine envahit les promoteurs des gènes cibles de c-Myc et co-localise avec cette dernière au niveau des TSS des gènes de c-Myc (Peter et al., 2014). Comme Miz-1 est en mesure de lier les éléments INR, présents aux TSS d’environ la moitié des gènes chez l’homme (C. Yang et al., 2007), il pourrait être envisageable que la liaison du complexe c-Myc/Miz-1 à l’ADN se fasse par l’intermédiaire des ZFs de Miz-1 (Figure 4, article 1, section 3.6), quoi que cela reste à déterminer expérimentalement. Nos résultats permettent aussi d’entrevoir des mécanismes de répressions indirectes résultant de l’association c-Myc/Miz-1 qui pourraient impliquer Max et potentiellement Mad. En effet, tel que présenté à la Figure 4 de l’article 1, dans le scénario où les niveaux cellulaires de Miz-1 seraient élevés (e.g suite à

l’inhibition de HUWE1), il est possible d’anticiper que la liaison de Miz-1 à c-Myc devrait causer une augmentation des populations des homodimères Max/Max et des hétérodimères Mad/Max dans la cellule. L’augmentation des niveaux cellulaires de ces dimères devrait alors mener à une répression indirecte supplémentaire des fonctions activatrices de c-Myc.

Il est bien connu depuis longtemps que l’homodimère de Max est en mesure de réprimer les fonctions activatrices de c-Myc (Gu et al., 1993; Lindeman et al., 1995; Montagne et al., 2012a). Plus récemment, notre laboratoire a clairement démontré que le traitement de cellules cancéreuses avec le b-HLH-LZ de Max purifié permet de lever la répression génique causée par c-Myc (Montagne et al., 2012a). Alors que l’hypothèse de l’existence du complexe répressif c-Myc/Miz-1/Max ne permettait pas d’expliquer cette observation, les résultats présentés à la section 3 démontrent clairement pour la première fois comment Max peut directement inhiber cette fonction de c-Myc en brisant l’interaction c-Myc/Miz-1. Ces deux études permettent ensemble d’établir une nouvelle fonction à la protéine Max en tant que régulateur des activités de répression génique de c-Myc.