La protéine XBTBD6 pourrait fonctionner comme protéine adaptatrice dans un

BTB-Cullin-3.

Au cours de nos travaux des résultats importants sont venus compléter les connaissances concernant les complexes d’ubiquitination. Un nouveau type de complexe SCF est venu s’ajouter aux 3 types précédemment connus : le complexe de type BTB-Cullin-3 (Pintard et al., 2003 ; Xu and Wei, 2003 ; Hernandez-Munoz et al., 2005 ; Furuokawa and Xiong, 2005 ; Allen et al., 2005). Ces travaux ont permis d’orienter nos réflexions et ainsi d’établir l’hypothèse selon laquelle XBTBD6 ferait partie de ce type de complexe. Le

DISCUSSION et PERSPECTIVES

60 premier résultat qui nous a permis d’initier notre réflexion provient de l’étude de l’interaction des protéines humaines HBTBD1 et HCullin-3 (Furukawa et al., 2003). La forte similarité entre HBTBD1 et HBTBD6 nous a fait supposé que HBTBD6 pouvait probablement interagir aussi avec l’ubiquitine ligase E3 Cullin-3. Un autre élément qui nous a incité à associer XBTBD6 avec un potentiel rôle dans un complexe BTB-Cullin-3 provient de la présence dans XBTBD6 du domaine BACK. Bien que le domaine BACK n’est pas de fonction biochimique définie, l’analyse du Docteur Privé démontre clairement que ce domaine est constitutif majoritairement des protéines à domaines BTB-POZ et Kelch puisque sur les 55 protéines à domaines BTB-POZ et Kekch référencées dans le génome humain, 53 possèdent le domaine BACK (Figure 13) (Stogios and Privé, 2004). Les différents travaux concernant Keap1 et Gigaxonine, protéines de type BTB-POZ à domaine Kelch, montrent que ces protéines semblent avoir principalement comme rôle de participer à l’organisation des complexes d’ubiquitination de type BTB-Cullin-3 (Furukawa and Xiong, 2005 ; Allen et al., 2005). L’analyse de la séquence protéique de XBTBD6 révèle une structure générale contenant le domaine BTB-POZ suivit par le domaine BACK dans la partie N-terminal, ce qui est identique à ce que l’on retrouve dans les protéines à domaines BTB-POZ et Kelch. C’est pourquoi nous avons testé la capacité d’interaction de XBTBD6 et de XCullin-3. Nous avons montré l’interaction en immunoprécipitation de ces deux protéines. Nous avons par ailleurs voulu élargir notre approche et ainsi nous avons pu démontrer que XBTBD3 et XBTBD2 interagissent de la même manière avec XCullin-3. Nous avons utilisé la séquence de XBTBD2 comme contrôle expérimental. HBTBD1 et HBTBD2 sont en effet des protéines très proches et il semblait très probable que XBTBD2 interagisse avec XCullin-3 (71% d’identité entre HBTBD1 et HBTBD2). De la même manière, la parenté des protéines XBTBD6 et XBTBD3 semblait indiquer que si XBTBD6 interagit avec XCullin-3, nous devrions avoir un résultat identique avec XBTBD3. L’ensemble de nos résultats obtenus en immunoprécipitation montre les interactions des protéines XBTBD6, XBTBD3 et XBTBD2 avec XCullin-3. Néanmoins à ce stade de réflexion nous pouvions encore supposer que ces protéines n’interviennent pas dans le complexe de type BTB-Cullin-3 comme protéines adaptatrices mais comme cibles du complexe d’ubiquitination. Or il a été montré que l’interaction des protéines adaptatrices à domaine BTB-POZ avec l’ubiquitine ligase E3 Cullin-3 nécessite la région protéique contenant le domaine BTB-POZ (Furukawa et al., 2003). Il a été montré que les substrats présentés par les protéines adaptatrices à domaines BTB-POZ le sont via la partie ne contenant pas le domaine BTB-POZ. C’est ainsi que les parties C-terminales sans domaine BTB-POZ de Keap1 et Gigaxonine interagissent

Complexe hypothétique de type XBTBD6-XCullin-3

Figure 43 : Représentation hypothétique du complexe d’ubiquitination impliquant XBTBD6. Sur la base de nos résultats nous pouvons suggérer un mode de fonctionnement biochimique pour XBTBD6. XBTBD6 serait la protéine adaptatrice d’un complexe d’ubiquitination de type BTB-Cullin pouvant mener à l’ubiquitination et la dégradation d’une protéine cible

DISCUSSION et PERSPECTIVES

61 respectivement avec leur substrat Nrf2 et MAP1b. De même, ce sont les parties N-terminales sans domaine BTB-POZ de Mel26 et Spop qui interagissent respectivement avec leur substrat Mei1 et Bmi1. Notons encore pour conforter ces données le travail de Furukawa sur les protéines à domaine BTB-POZ, BACK et Kelch nommées KIAA1354 et KIAA1309 qui démontrent en immunoprécipitation que les 5 mutants générés pour chacune des deux protéines interagissent avec HCullin-3 uniquement si le domaine BTB-POZ est présent (Furukawa et al., 2003). Enfin, les protéines XBTBD6, XBTBD3 et XBTBD2 présentent un domaine PHR dans leur partie C-terminale, domaine répété deux fois dans la protéine humaine PAM et chez les protéines orthologues du C. elegans (RPM1) et de la drosophile (Highwire). Ce domaine n’a pas de fonction connue et donc ne nous donne pas d’indice sur la fonction des protéines le possédant. Cependant PAM, Highwire et RPM1 sont des protéines de taille importante qui possèdent d’autres domaines catalytiques et en particulier ceux permettant une activité ubiquitine ligase E3. Ainsi il a été suggéré que Highwire fonctionne comme un complexe d’ubiquitination comme nous le supposons pour le complexe XBTBD6-XCullin3. De plus, ces protéines sont impliquées dans des fonctions apparentées. Highwire régule la croissance des synapses et nous avons montré que XBTBD6 régule la croissance des neurites. Enfin, nous avons montré que XCullin-3 est une protéine localisée dans le noyau et le cytoplasme des cellules COS7. Ainsi, les protéines XBTBD6, XBTBD3, HBTBD2 et HBTBD1 toutes cytoplasmiques peuvent potentiellement interagir avec XCullin-3, ce qui conforte l’hypothèse d’un rôle physiologique de ces interactions. Ces indications confortent nos conclusions concernant le rôle biochimique de XBTBD6 et des protéines apparentées XBTBD3 et XBTBD2 comme constituant probable d’un complexe d’ubiquitination.

Nous pouvons conclure que nos travaux montrent que les protéines XBTBD6, XBTBD3 et XBTBD2 interagissent via leur partie N-terminale contenant le domaine BTB-POZ avec l’ubiquitine ligase E3 XCullin-3. De plus, XCullin-3 et XBTBD6, XBTBD3 et HBTBD2 colocalisent dans les cellules COS7. Ces données suggèrent que XBTBD6, XBTBD3 et XBTBD2 pourraient être des protéines constituantes d’un complexe d’ubiquitination de type BTB-Cullin-3 et qu’elles pourraient jouer le rôle de protéines adaptatrices entre un substrat cible et XCullin-3 (Figure 43).

DISCUSSION et PERSPECTIVES

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