Rôle de répresseur transcriptionnel

5.3.1 Recrutement du complexe NuRD

La SUMOylation de la lysine 314 du motif MKHEP situé au niveau de la région centrale, favorise le recrutement de la protéine MTA1, un membre du complexe répresseur NuRD (Van Rechem et al. 2010). L’étude de Van Rechem et al., a démontré que le complexe HIC1/MTA1 va induire la répression de deux gènes cibles qui sont les gènes Cycline D1 et P57KIP2. Le gène Cycline D1 code pour une protéine cycline importante pour le checkpoint intracellulaire de la phase G1 du cycle cellulaire. En effet, en s’associant avec les protéines CDK4 ou CDK6, il va permettre la progression du cycle cellulaire. Le gène P57KIP2 code pour un inhibiteur de protéine kinase cycline dépendant. C’est un régulateur négatif de la prolifération cellulaire, il aurait un rôle dans la maintenance du statut non prolifératif des cellules en inhibant la progression cellulaire.

Pour finir, le récepteur EphA2 est également réprimé par HIC1 en recrutant la protéine MTA1 (Foveau et al., 2012) .Cette étude a montré que l'inactivation de l’expression de la protéine HIC1 endogène par ARN interférence dans des cellules épithéliales normales de la glande mammaire conduit à l’augmentation de l’expression d’EphA2, en corrélation avec une augmentation de la migration cellulaire.

5.3.2 Recrutement du complexe PRC2

Grâce à un crible double hybride en levure utilisant le domaine BTB-POZ et la région centrale, l’équipe a pu montrer que la protéine HIC1 recrute le complexe PRC2 via la protéine hPCL3 (human Polycomb Like 3) (Boulay et al., 2012). La protéine hPCL3 permet le ciblage du complexe PRC2 au niveau des promoteurs de ses gènes cibles pour les inactiver. En effet, l’équipe a démontré que HIC1 interagissait avec hPCL3 et son paralogue PHF1 pour former un complexe stable avec les différents membres du complexe PRC2 et notamment avec les protéines EZH2, EED, et SUZ12 pour réprimer directement ses gène cibles. De plus, l’équipe a montré que HIC1 partage certains gènes cibles en communs avec PRC2 et en particulier le gène Atoh1 qui code un facteur de transcription pro-neuronal indispensable au développement du cerveau (Briggs et al., 2008). En effet, l’inhibition de l’expression de la protéine HIC1 par ARN interférence conduit à un « décrochage » partiel de la protéine EZH2 au

par le répresseur HIC1 est associée au complexe PRC2 au cours du développement du système nerveux chez la souris. Cette étude décrit pour la première fois qu’un facteur de transcription chez les mammifères est capable de recruter le complexe Polycomb PRC2 sur certains promoteurs cibles grâce à son interaction avec des protéines Polycomb like (Boulay et al., 2012).

Pour finir, la protéine HIC1 va recruter le complexe PRC2 via son domaine BTB-POZ au niveau d’un autre gène cible qui est le gène Ephrin A1(Zhang et al., 2010).

En ce qui concerne le gène Ephrin A1, celui-ci code pour une protéine qui fixe les récepteurs de type tyrosine kinase comme EphA2. L’équipe de Zhang a montré que l’inactivation du gène HIC1 dans des modèles murins se traduisait par un défaut de développement. Ceci était associé à une dérégulation du niveau d’expression de

Ephrin A1. En effet, une augmentation d’expression de Ephrin A1 est observée chez

les souris Hic1-/- développant des tumeurs mammaires. De plus, la réexpression de la protéine Hic1 chez les souris ayant des tumeurs mammaires se traduit par une diminution de la masse tumorale associée à une restauration partielle du niveau d’expression d’Ephrin A1 (Zhang et al., 2010). Pour finir, le récepteur EphA2 est également un gène cible de HIC1 (Foveau et al., 2012). Ainsi, la dérégulation de la voie de signalisation EphrinA1/EphA2 induite par la perte d’expression de HIC1 pourrait avoir un rôle important dans le développement de tumeurs épithéliale.

5.3.3 Recrutement de la protéine CtBP

La famille des protéines CtBP est très conservée chez les eucaryotes supérieurs. Chez les vertébrés, il existe deux gènes CtBP1 et CtBP2 qui codent pour les protéines CtBP1 et CtBP2. Ces protéines sont importantes pour la répression transcriptionnelle. Ensemble, le complexe HIC1/CtBP va réprimer la désacétylase SIRT1 (Van Rechem et al. 2010) et CXCR7 (Van Rechem et al., 2009) . Le gène CXCR7 code pour un récepteur couplé à une protéine G identifié comme un récepteur leurre pour la chimiokine SDF1. La fixation de la protéine SDF1 va activer une voie de signalisation permettant la migration cellulaire. La protéine CXCR7 est fortement exprimée dans le cancer du sein, du poumon et dans les cancers de la prostate. L’étude de Van Rechem et al., a démontré que CXCR7 est réprimé dans les cellules U2OS surexprimant la

protéine HIC1. A l'inverse, l'inactivation de l’expression de HIC1 endogène par ARN

augmentation de l’expression de CXCR7 (Van Rechem et al., 2009). Ainsi, la protéine HIC1 empêche la progression tumorale en partie en inhibant la protéine CXCR7 impliquée dans la migration cellulaire.

5.3.4 Recrutement du complexe SWI/SNF

La région centrale est aussi une région qui permet l’interaction avec le complexe de remodelage de la chromatine SWI/SNF (Van Rechem et al., 2009). Le complexe SWI/SNF est composé de nombreuses sous unités dont la sous unité catalytique BRG1 (III/3.1). Grâce au crible double hybride en levure utilisant le domaine BTB-POZ et la région centrale de la protéine HIC1, la sous unité du complexe SWI/SNF, ARID1A/BAF250A (A-T Rich Interaction Domain A1) a pu être isolée. Dans les fibroblastes quiescents, il a été montré que HIC1 recrutait la sous unité catalytique BRG1 pour réprimer la transcription du gène E2F1 montrant ainsi son rôle dans la croissance cellulaire. De plus, l’étude de Van Rechem et al, a montré que HIC1 recrutait la protéine ARID1A pour réprimer la transcription du gène ATOH1.

5.3.5/ La protéine HIC1 réprime d’autres gènes

A l’heure actuelle les données de la littérature nous indiquent que HIC1 réprime 8 autres gènes qui sont : P21, TLR2, ApoER2, VLDLR, Sox9, ADRB2, FGF-

BP1 et ΔNp73.

Répression du gène P21 : La protéine p21 tout comme la protéine P57KIP2 fait partie de la famille des inhibiteurs de protéines kinases cycline dépendant. Cette famille de protéine joue un rôle important dans la réponse aux dommages à l’ADN dépendant de la protéine P53. De manière plus générale, en réponse aux dommages à l’ADN, la protéine P53 va être stabilisée et va permettre la transcription du gène P21 pour stopper la progression cellulaire. De plus, il existe une boucle de régulation complexe entre les protéines HIC1, SIRT1, P53 et p21 en réponse aux dommages à l’ADN (Voir section 6). Ainsi, par des expériences d’Immunoprécipitation de la Chromatine (ChIP), l’équipe a démontré que P21 est un gène cible direct de HIC1 (Dehennaut et al., 2013). Répression du gène TLR2 : Le gène TLR2 code pour un récepteur de type TOLL

conservés au niveau de nombreux pathogènes. TLR2 agit comme une protéine senseur de la flore microbienne et permet d’initier la réponse immunitaire en activant des mécanismes d’inflammation. Suite à la fixation de son ligand, la protéine TLR2 va activer la signalisation de NF-kB qui permettra d’induire l'expression des cytokines et des enzymes pro-inflammatoires telles que le facteur TNFalpha ou encore l'interleukine 6. Une étude a montré que le niveau d’expression de TLR2 était augmenté dans des fibroblastes embryonnaires de souris déficientes pour le gène

HIC1, mais également dans des cellules humaines où le gène HIC1 a été invalidé

(Janeckova et al., 2015). De plus, cette étude montre une corrélation entre l’inhibition de l’expression de la protéine HIC1, l’augmentation de l’expression de TLR2 et la croissance des tumeurs colorectales chez la souris.

Répression des gènes ApoER2 et VLDLR : Ces gènes codent pour des récepteurs de la famille des récepteurs LDL important pour l’homéostasie du cholestérol (Reddy et al., 2011). Ces récepteurs ont un ligand commun qui est la Reelin. La Reelin est une protéine de la matrice extra cellulaire importante dans la régulation de la migration des cellules précurseurs neuronales lors du développement du cervelet (Forster et al., 2010). Par des expériences de ChIP, l’équipe a montré que ces deux gènes étaient des gènes cibles directs de HIC1 et que l’invalidation du gène HIC1 se traduisait par une augmentation de l’expression de ces gènes, ce qui pourrait contribuer à la progression tumorale au niveau du cerveau (Dubuissez et al., 2013).

Répression du gène ADRB2 : Le gène ADRB2 code pour un récepteur couplé aux protéine G (RCPG) activé par l'adrénaline et la noradrénaline. In vivo, l'activation d’ADRB2 favorise la croissance tumorale et la formation de métastases par exemple dans le cancer de l’ovaire (Sood et al., 2006). L’équipe a montré dans une lignée cellulaire cancéreuse du sein (MDA-MB-231) que le niveau d’expression accrue d’ADRB2 était corrélé avec une abolition de l’expression de HIC1 et que la réexpression de HIC1 permettait la répression d’ADRB2 limitant ainsi l’invasion et de la migration cellulaire (Boulay et al., 2012). De plus, par des expériences de ChIP, l’équipe a montré que ADRB2 est un gène cible direct de HIC1.

Répression du gène FGF-BP1 (Fibroblast Growth Factor-Binding Protein 1) : Ce gène code pour une protéine de la matrice extra cellulaire qui est importante pour l’activation

de la voie de signalisation impliquant le FGF. Une étude a montré qu’il existait au niveau du promoteur de FGF-BP1 un site de fixation pour la protéine HIC1 qui permet la répression de celui-ci suite à la stimulation par le TGFβ (Transforming-Growth Factor-béta) pour induire la différenciation des cellules musculaires lisses (Briones et al., 2006).

Répression du gène ΔNp73 : ΔNp73 code pour une protéine appartenant à la famille

des facteurs de transcription P53. Cette protéine à la caractéristique de ne pas posséder de domaine de transactivation ce qui lui confère un rôle de dominant négatif. Ainsi, cette protéine va induire l’inhibition de la protéine P53. Une étude a montré que le niveau d’expression de cette protéine était fortement augmenté dans les cancers de l’œsophage et dans les cancers gastriques et que ceci était associé avec un faible pronostic de survie (Vilgelm et al., 2010). De plus, cette étude a montré par des expériences de ChIP, que ce gène est réprimé par HIC1 dans les cellules épithéliales normales de la muqueuse contrôlant ainsi le potentiel oncogénique de ΔNp73.