g) Autres exemples de DUBs
1) MYSM1 : Généralités et structure
Chez l’Homme, le gène MYSM1 ou KIAA1915 est localisé sur le chromosome 1 en position p32.1. La taille totale de ce gène est de 16 560 paires de bases permettant la répartition de 20 exons pour un brin d’ADN codant de 2487 bases. Ce gène code une protéine de 828 acides aminés appelée Myb‐like SWIRM MPN domain 1 (MYSM1) ou 2A‐DUB.
MYSM1 (Myb‐like SWIRM and MPN domain 1) est une métalloprotéase nucléaire possédant une séquence bien conservée chez les mammifères. Comme son nom l’indique, celle‐ci est composée de trois domaines distincts : un domaine SANT (ou Myb‐like), un domaine SWIRM et un domaine MPN+/JAMM.
Les domaines SANT ont été identifiés grâce à leur homologie avec le domaine C‐Myb et sont donc parfois nommés domaines Myb‐like (Boyer et al. 2002). Un domaine SANT est généralement constitué de trois hélices alpha liées entre elles par des groupements conservés de résidus aromatiques. C’est un domaine caractéristique de facteurs remodeleurs de la chromatine. Il est en effet retrouvé dans de nombreuses sous unités de complexe remodeleurs ATP‐dépendants et dans des histones acétyltransférases ou déacétylases (Humphrey et al. 2001). Il est intéressant de préciser qu’un domaine SANT est nécessaire à l’activité de sous unités du complexe SWI/SNF, et qu’un tel domaine se retrouve souvent à proximité d’un domaine SWIRM (Aravind et Iyer, s. d.; Boyer et al. 2002; Yoneyama et al. 2007). Le domaine SANT de MYSM1 se trouve proche de son extrémité N‐terminale. Il s’étend de l’acide aminé 116 à 167 chez l’Homme et 113 à 164 chez la
souris. Enfin, il est composé de trois hélices alpha et possède une forte affinité pour l’ADN (Yoneyama et al. 2007).
Le domaine SWIRM (pour SWI3p, Rsc8p and Moira) est présent dans de nombreuses protéines interagissant avec les histones, et notamment au sein de nombreuses sous‐unités de complexes remodeleurs ATP‐dépendants, tel le domaine SWI/SNF (Aravind et Iyer, s. d.; Qian et al. 2005; Da et al., s. d.). La fonction de ce domaine se retrouve principalement dans la modification de structures chromosomiques permettant le recrutement de facteurs de transcription ou de complexe remodeleurs de la chromatine (Qian et al. 2005; Sohn et al. 2007). Suivant sa conformation, un domaine SWIRM peut permettre différents types d’interactions. Par exemple, le domaine SWIRM de l’histone déméthylase LSD1, lui permet de se lier à l’ADN (Yoneyama et al. 2007). Le domaine SWIRM de MYSM1 se situe entre le domaine SANT et le domaine MPN+/JAMM. Il s’étend de l’acide aminé 372 à 470 chez l’Homme et 363 à 461 chez la souris. Celui‐ci est composé de cinq hélices alpha et sa structure est stabilisée autour d’un cœur hydrophobe comme observé dans d’autres domaines SWIRM (Tochio et al. 2006; Qian et al. 2005; Da et al., s. d.). Des expériences d’immunoprécipitation ont démontré que le domaine SWIRM de MYSM1 est requis pour une interaction avec TRAF3 et TRAF6 (TNF receptor associated factor), deux facteurs de la famille TRAF, permettant la transduction du signal d’activation de la réponse immunitaire. Les domaines SANT et MPN+/JAMM n’étant pas nécessaires pour cette interaction (Panda, Nilsson, et Gekara 2015). Egalement, et de manière intéressante, le domaine SWIRM de MYSM1 ne démontre aucune interaction avec l’ADN, à l’inverse de son domaine SANT (Yoneyama et al. 2007).
Les domaines MPN+ (Mpr1, Pad1 N‐terminal) sont également appelés JAMM (JAB1/MPN/Mov34 métalloenzyme) et sont un type de domaines retrouvés des archébactéries aux eucaryotes (Patterson‐Fortin et al. 2010; Hepowit et al. 2012). Parmi la famille des domaines MPN, il existe deux sous classes : les domaines MPN+ et les domaines MPN‐. La différence entre ces deux sous classes s’explique par le repliement des domaines MPN+ nécessitant la présence d’un ion zinc (Zn2+), ce qui n’est pas le cas pour les domaines MPN‐. Les domaines MPN+, comme celui présent dans MYSM1, contiennent ainsi un motif JAMM, consistant en une séquence conservée de type HXHX permettant de lier l’ion zinc (Zn2+). Cette interaction est à l’origine de l’activité catalytique du domaine qui permet d’hydrolyser la liaison covalente existant entre deux ubiquitines ou un groupement ubiquitine avec la lysine d’une chaine peptidique (Birol & Echalier, 2014). Les
domaines MPN+ sont ainsi capables d’hydrolyser des chaines polyubiquitines ou des liaisons ubiquitine/protéine. A l’instar de MYSM1, BRCC36 est un autre exemple de déubiquitinase à domaine MPN+ et des travaux menés sur ce facteur ont démontré une affinité des DUBs de la famille MPN+ pour les chaines polyubiquitines situées sur les lysines 63 (K63) de différentes cibles (Cooper, Boeke, et Cohen 2010). Le domaine MPN/JAMM+ de MYSM1 se situe entre son domaine SWIRM et son extrémité C‐terminale et peut être ubiquitiné (P. Zhu et al. 2007). Il s’étend de l’acide aminé 577 à 709 chez l’Homme et 568 à 700 chez la souris. Il est important de préciser pour la suite que le motif HXHX de la forme humaine de MYSM1 se situe au niveau des acides aminés 656 à 660. Enfin, MYSM1 possède proche de son extrémité C‐terminale un motif LXXLL, au niveau des acides aminés 774 à 778 chez l’Homme et 765 à 769 chez la souris. Cette séquence d’acides aminés est un motif de reconnaissance protéique localisé majoritairement au sein de régulateurs de la transcription. Ce motif étant court, sa capacité d’interaction avec des partenaires protéiques est alors modulée par plusieurs facteurs comme la capacité de la séquence environnante à former une structure en hélice alpha, l’encombrement stérique de la zone concernée ou encore la nature des résidus entourant le motif. Egalement, une interaction via un motif LXXLL nécessite, de manière générale, un changement de conformation (Savkur et Burris 2004; Plevin, Mills, et Ikura 2005).
Ainsi, d’après les données structurales recueillies sur MYSM1, il apparait que son domaine SANT permet une interaction avec l’ADN. Son domaine SWIRM, ensuite, est nécessaire pour des interactions avec d’autres protéines, tout comme son motif LXXLL. Et enfin, le domaine MPN+/JAMM est responsable de l’activité déubiquitinase de MYSM1.