Rôle des complexes MYST dans la régulation des gènes et de la prolifération

Les protéines INGs permettent le recrutement des complexes de la famille MYST au niveau de la marque H3K4me3, présente au site d’initiation de la transcription des gènes. Nous avons montré que les protéines ING4/ING5 sont essentielles pour l’activité de suppresseur de tumeurs du complexe HBO1. Ceci suggère donc que cette activité anti-tumorale passe par la régulation de l’expression de certains gènes, liés par le complexe. Nous avons ainsi comparé à l’aide de micropuces à ADN, l’expression de plusieurs gènes dans une lignée surexprimant la protéine JADE1L par rapport à une lignée contrôle. Cette comparaison nous a permis de constater que plusieurs gènes d’interleukines voyaient leur expression augmentée, ainsi que plusieurs gènes impliqués dans la voie p53. Parmi ces gènes, l’inhibiteur connu du point de contrôle G1/S du cycle cellulaire, p21/CDKN1A, était particulièrement surexprimé (Tableau 3-1). De la même façon, nous avons utilisé des cellules déplétées pour HBO1 (avec un siARN) afin de voir les changements d’expression génique par rapport à une lignée contrôle. À l’opposé, p21/CDKN1A est maintenant réprimée dans ces cellules (Tableau 3-2). Nous avons ainsi déterminé le recoupement entre les gènes qui sont surexprimés dans la lignée JADE1L et diminués dans la lignée siHBO1 (Figure 3-6F) et celui entre les gènes qui sont diminués dans la lignée JADE1L et surexprimés dans la lignée siHBO1 (Figure 3-6G). Nous avons ainsi pu identifier clairement que l’expression des gènes impliqués dans la voie p53 pour le contrôle du cycle cellulaire et de l’apoptose est bel et bien dérégulée. De plus, certains gènes impliqués dans la répression transcriptionnelle et la formation d’hétérochromatine, tel que LSD1 (déméthylase de H3K4) sont également dérégulés. Ceci suggère donc que le complexe HBO1-JADE1 est impliqué dans l’activation transcriptionnelle de plusieurs gènes et permet l’ouverture de la chromatine à ces différents loci.

Puisque nous savons maintenant qu’il existe un complexe HBO1-BRPF1 (discuté en détails plus loin), il serait intéressant d’utiliser le même genre d’approche avec notre lignée stable exprimant la protéine BRPF1. Nous pourrions alors comparer le recoupement entre les gènes qui sont surexprimés/diminués dans ces cellules et ceux dérégulés dans les cellules siHBO1. Ceci nous permettrait d’identifier des voies de signalisation cellulaire différentes ciblées par le complexe HBO1-BRPF1, comparativement à HBO1-JADE1. De plus, des

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cellules déplétées pour les protéines MOZ ou MORF pourraient être utilisées de façon analogue au siHBO1 afin de vérifier quelle est l’implication du complexe MOZ/MORF- BRPF1 dans la régulation de la transcription. Il faut toutefois mentionner que, grâce à nos expériences de ChIP-seq dans la lignée RKO, nous savons que les protéines HBO1 et BRPF1 lient les mêmes loci à la grandeur du génome (Figure 4-3e). Puisque cette sous- unité enzymatique peut être à la fois liée à JADE1 et à BRPF1, cela laisse donc croire que les complexes HBO1-BRPF1 ainsi que HBO1-JADE1 se retrouvent aux mêmes endroits. Nous n’avions malheureusement pas d’anticorps assez performant contre la protéine JADE1 afin de vérifier cette information par ChIP-seq. Pouvons-nous quand même espérer obtenir des patrons d’expression différentiels entre ces deux complexes ? Il est fort probable que oui, car chacun peut quand même jouer un rôle plus ou moins essentiel à certains loci, tout en étant liés aux mêmes endroits. Puisque les protéines MOZ/MORF et BRPF1 semblent impliquées davantage dans le développement, il serait intéressant de mener ce genre d’expériences en parallèle dans une lignée cellulaire moins différenciée que les HeLa/RKO ou encore dans des cellules souches embryonnaires. Ces cellules nous aideraient peut-être à faire ressortir davantage de différences dans la régulation de l’expression de certains gènes impliqués dans le développement, comme par exemple les gènes HOX.

On note également que la quantité relative de chacune des protéines caractérisées par ChIP- seq est proportionnelle à la quantité de méthylation de H3K4me3 retrouvée aux mêmes endroits. De plus, tout comme il avait déjà été montré pour H3K4me3, les niveaux des complexes MYST acétyltransférases aux sites d’initiation de la transcription corrèlent avec les niveaux d’expression des gènes correspondant (Figure 3-8A, Figure 4-3 et Figure sup. 4-2). Ces données renforcent donc l’idée que ces complexes soient impliqués directement dans la transcription de ces gènes et que les effets observés par les expériences de micropuces à ADN ne reflètent pas nécessairement des conséquences indirectes de la surexpression/délétion de ces protéines. Par ailleurs, ceci est confirmé dans le cas des gènes p21/CDKN1A et Bax, par des essais luciférases utilisant le promoteur de ces gènes. En effet, nous avons noté une hausse significative de l’expression de la luciférase dans des cellules surexprimant les protéines ING3, ING4 ou HBO1, et ce de façon dépendante de la

151 présence de p53 (Figure 3-7C, D). Malgré ces résultats, il ne faut par contre pas exclure que des effets indirects peuvent avoir lieu.

Dans des expériences complémentaires, nous avons montré que le complexe HBO1 était capable d’acétyler directement la protéine p53 dans sa région C-term in vitro (voir Figure A-1 en annexe). De plus, des études de spectrométrie de masse nous ont permis d’identifier la lysine K351 comme étant acétylée par HBO1. Les complexes MOF et TIP60 sont pour leur part capable d’acétyler p53 (tel que décrit aux sections 1.2.2.1 et 1.2.5), mais dans sa région N-term. La région C-term de la protéine possède plusieurs lysines qui ont été montrées acétylées par spectrométrie de masse (K370, K372, K373, K381, K382 et K386). Malgré une redondance évidente entre ces différentes lysines, l’acétylation de la région C- term est connue pour stabiliser la protéine ainsi que sa liaison à l’ADN et en conséquence favorise son activité de facteur de transcription (Brooks and Gu 2011). Il se pourrait donc que la fonction du complexe HBO1 observée dans la voie p53, passe par son activité acétyltransférase afin de stabiliser la protéine.