Les partenaires de Miz-1

Les études sur Miz-1 sont récentes et le nombre de partenaires protéiques décrits jusqu’à maintenant reste encore limité. Ces partenaires sont soit des activateurs soit des répresseurs de l’activité transactivatrice de Miz.

D’autres facteurs de transcription comme Myc, TopBP1 et HCF-1 interagissent avec Miz-1 et inhibent sa fonction d’activateur de la transcription. Miz-1 interagit spécifiquement

avec c-Myc et N-Myc. Deux petites régions de part et d’autre du domaine des 12 doigts de

zinc de Miz-1 interagissent avec le domaine HLH de Myc. L’interaction avec Myc inhibe la transactivation de Miz-1, contrecarre l’arrêt de croissance cellulaire, séquestre Miz-1 dans le noyau et rend Miz-1 insoluble [215]. L’interaction de Miz-1 avec Myc conduit à la répression de plusieurs gènes cibles comme par exemple p15, p21, Nramp1, mad4 [203]. En absence de Myc, il a été montré que Miz-1 active la transcription de p15, et probablement également d’autres gènes cibles, en recrutant l’acétyltransférase p300. Lorsque Miz-1 interagit avec Myc, l’interaction de Miz-1 avec p300 est abolie et l’expression du gène p15 est inhibée [216]

(II.1.4.2.). Dans le cadre de l’activation du gène p15, Miz-1 interagit également avec les protéines Smad3 et Smad4 dont le site de liaison à l’ADN, SBS (Smad Binding Site), se trouve juste en aval de celui de Miz-1. L’interaction entre Miz-1 et les protéines Smad induit probablement une courbure de l’ADN en rapprochant les deux séquences consensus de l’ADN et permettant ainsi la formation d’un grand complexe protéique. A nouveau, la présence de Myc abolit ce complexe sans que Myc n’ait à interagir directement avec les protéines Smad [211].

HCF1, Facteur de la Cellule Hôte, interagit avec Miz-1 et inhibe la transactivation induite par Miz-1 et notamment celle du gène p15 [239]. HCF1 est une protéine complexe et multifonctionnelle qui est essentielle à la prolifération cellulaire et notamment pour la transition Go/G1 du cycle cellulaire. HCF1 a été identifié comme un facteur requis pour l’induction des gènes précoces du virus herpes simplex par le transactivateur viral VP16 et plus récemment comme le facteur d’import nucléaire pour VP16 [240]. HCF1 est ainsi un facteur important pour l’expression des gènes viraux ainsi que pour la prolifération normale des cellules. HCF1 fonctionne d’une manière analogue à Myc pour moduler la fonction de Miz-1. HCF1 réprime la transactivation induite par Miz-1 et rentre en compétition, comme Myc, avec la HAT p300 pour l’interaction avec Miz-1. Par ailleurs, il semble que HCF1 joue également sur la localisation cellulaire de Miz-1 et induit son transfert dans le noyau (comme Myc).

Miz-1 interagit avec la protéine de liaison à la topoisomérase II, TopBP1 qui, comme Miz-1 et HCF1, inhibe la transactivation génique de Miz-1 et plus précisément celle du promoteur de p15. Après induction aux UV, l’expression de TopBP1 est réprimée et Miz-1 induit la transcription du gène p15 [219].

Miz-1 interagit directement avec les microtubules au niveau du cytosquelette. Lorsque les microtubules sont dissociés (par exemple en rajoutant aux cellules une drogue comme la T113242), Miz-1 s’accumule dans le noyau et transactive des gènes cibles comme celui du LDLR, l’intégrine α et la spectrine. L’association avec les microtubules laisse suggérer que Miz-1 régule la transcription génique en réponse à des changements dans le

cytosquelette. L’activation de Miz-1 par la dissolution des microtubules semble passer par la voie de signalisation ERK [241, 242].

Miz-1 est également décrit comme faisant partie d’un complexe macromoléculaire contenant, entre autres, l’hexokinase de type III, la leptine, la prostaglandine D synthase, le précurseur de la granuline et IGFBP4, protéine liant le facteur de croissance à l’insuline [243]. Le rôle physiologique de ce complexe reste encore inconnu mais il paraît que sa localisation dépend, entre autres, de 1 et de la leptine. Par exemple en présence de Miz-1, le complexe se trouve essentiellement au niveau du noyau, et non plus de façon diffuse dans la cellule.

Miz interagit avec IRF8 pour activer avec Pu.1 le promoteur de nramp1 dans les cellules immunitaires [244]. IRF8 est un facteur de transcription spécifique des macrophages qui ne se lie pas directement à l’ADN mais via l’interaction avec d’autres facteurs de transcription comme PU.1 et Miz-1 [245]. Le complexe hétéromérique entre Miz-1, IRF8 et PU.1 active la transcription du gène nramp1, spécifiquement dans les cellules immunitaires.

II.2.3 La régulation et les fonctions de Miz-1

Miz-1 est un facteur de transcription qui est exprimé de façon ubiquiste et qui est régulé soit par la présence soit par l’absence de certaines protéines dans l’environnement cellulaire. L’interaction avec des protéines comme par exemple les microtubules, entraîne la séquestration de Miz-1 dans le cytoplasme et réprime ainsi l’activation transcriptionnelle de Miz-1. D’autre part l’interaction avec des facteurs de transcription comme Myc, entraîne la re-localisation de Miz-1 dans le noyau mais inhibe l’activité transactivatrice de Miz-1. A l’inverse, des agents mitogènes comme le TGF_β et le TPA répriment l’expression de ces facteurs de transcriptions antagonistes de Miz-1, ce qui libère Miz-1, qui est alors capable de transactiver l’expression génique (Figure 25, II.2.2.2.).

Les mécanismes d’activation de la transcription par Miz-1 ne sont pas encore tout à fait connus et seul le recrutement du co-activateur p300 a été décrit jusqu’à maintenant.

Le nombre de gènes ciblesdu facteur de transcription Miz-1, identifiés jusqu’à maintenant, est encore réduit. Il a été montré que Miz-1 transactive des gènes codant pour un récepteur de l’adénovirus, AdMLR ; des composants du cytosquelette comme le LDLR et l’intégrine α2 ; la cycline D1; une protéine augmentant la susceptibilité d’infection, nramp1 ; les inhibiteurs des kinases de cyclines p15 et p21 ainsi qu’un antagoniste de Myc, Mad4.

II.2.3.2. Les fonctions biologiques de Miz-1 a. L’arrêt de la prolifération cellulaire

Miz-1 joue un rôle dans l’inhibition de la transformation cellulaire. Lorsqu’on surexprime Miz-1 dans des fibroblastes de rat transformés, l’expression de Miz-1 empêche la formation de colonies. Miz-1 induit un arrêt de croissance par l’activation de plusieurs gènes qui répriment directement la croissance cellulaire, comme par exemple les inhibiteurs des kinases des cyclines. Dans différents systèmes, il a été montré que plusieurs agents mitogènes comme le TGFβ, les UV et le TPA sont capables d’induire indirectement l’activation du facteur de transcription Miz-1 qui alors active la transcription de différents gènes comme par exemples les gènes codant pour les CDKI p15 et p21. Ces agents mitogènes déclenchent en fait une ou plusieurs voies de signalisation conduisant à la répression de protéines comme Myc, TopBP1 et HCF1 qui ont un effet négatif sur la transactivation de Miz-1. Ainsi Miz-1 est libéré de ces répresseurs et agit comme activateur de la transcription. Miz-1 semble être important dans l’induction de l’arrêt cellulaire suite à l’exposition à des mitogènes.

D’autre part, des changements dans le cytosquelette de la cellules peuvent conduire à une nucléarisation et à une activation de Miz-1 et donc à un arrêt de croissance cellulaire. Dans ce cas-ci, l’activation de Miz-1 passe par la voie de la kinase ERK, suivi de la dépolymérisation des microtubules [241]. En effet, Miz-1 peut interagir directement avec les

microtubules et d’autre part semble également réguler la transcription de plusieurs protéines du cytosquelette de la cellule, comme l’intégrine α2 et le LDLR.

b. Miz/Myc et la différenciation

Lors de l’induction de la différenciation des cellules, comme par exemple celle des cellules myéloïdes K562 par le TPA, il y a une répression de l’expression de Myc ainsi qu’une activation de l’expression du CDKI p21 par Miz-1. La différenciation cellulaire est inhibée par une surexpression de Myc [212]. Ainsi, on peut postuler l’hypothèse que le complexe Myc/Miz-1 fonctionne comme un interrupteur de la croissance/différenciation, tel que par exemple l’interrupteur E2F/Rb pour la transition dans le cycle cellulaire G1/S (voir aussi II.1.4.2. et II.1.5.2.b). Ainsi, quand l’expression de Myc est réprimée suite à des signaux de différenciation, Miz-1 agit de concert avec d’autres facteurs de transcription et avec des co-activateurs pour activer la transcription de p21 et ainsi stimuler la différenciation terminale.

c. Stabilisation de Myc

Myc, comme déjà décrit précédemment, est une protéine fortement instable ayant une demi-vie très courte (+/- 30min). Lorsque Miz-1 est co-exprimé avec Myc, la demi-vie de Myc est prolongée. Le rôle biologique de la stabilisation de la protéine Myc par Miz-1 reste, par contre, inconnu mais joue probablement sur la capacité de répression du complexe Miz/Myc. Cette situation rappelle celle de E2F/Rb. En effet, tout comme Myc, E2F est un activateur instable mais en se liant à Rb, E2F devient un répresseur plus stable. Peut-être qu’une stabilité accrue permet la formation d’un complexe récalcitrant et donc une atténuation stable de l’expression génique [222].