Structures et fonctions

C’est en 1999 que le locus 6p21-22 a été associé au gène FANCE [134]. Il s’agit d’un gène composé de 10 exons dont la région codante contient 1611 paires de bases et produit une protéine de 536 acides aminés (poids moléculaire d’environ 60 kDa).

Figure 6 : Localisation chromosomique et structure des exons du gène FANCE.

Image adaptée de Titus, T.A., Selvig, D.R., Qin, B., Wilson, C., Starks, A.M., Roe, B.A., and Postlethwait, J.H. (2006). The Fanconi anemia gene network is conserved from zebrafish to human. Gene 371, 211–223.

Une étude a démontré que la transcription de FANCE serait potentiellement induite par les facteurs STAT1beta, SP1, XCPE et GATA3 [135]. Également, une étude a démontré que le locus du gène FANCE présentait un motif de liaison du facteur de transcription VDR (Récepteur vitamine D), ce qui fait de FANCE une cible de VDR [136]. 1α,25-dihydroxyvitamin D3 permet d’activer VDR. Ainsi, lorsque des cellules sont traitées avec ce dernier, l’expression de FANCE est augmentée de façon significative. Concernant les modifications post-traductionnelles, CHK1 (Checkpoint kinase 1) phosphoryle FANCE aux positions T346 et S374 dans les 30 minutes suivant l’apparition des dommages à l’ADN. La phosphorylation de ces deux sites est essentielle pour assurer la résistance aux agents pontants (MMC), mais n’est pas primordiale pour la monoubiquitination et la

avoir un effet négatif pour la régulation de la protéine. En fait, à la suite d’un traitement aux ultraviolets, une dégradation de la protéine par le protéasome était observée. Le double mutant pour les deux sites de phosphorylation était quant à lui stable. En bloquant le mécanisme de dégradation des protéines par un traitement au MG132, le niveau d’expression de la protéine FANCE était augmenté. Ainsi, FANCE serait phosphorylée en réponse à un traitement avec un agent pontant dans les 30 minutes suivant la création du pontage inter-brin. Par la suite, il y aurait poly-ubiquitination de FANCE afin de procéder à sa dégradation, ce qui pourrait potentiellement être un mécanisme de régulation de l’activité de la voie FANC-BRCA [89].

Quant à la localisation cellulaire, FANCE est une protéine retrouvée de façon majoritaire au noyau. Tel qu’illustré à la figure 7, on retrouve un motif de signal de localisation nucléaire (NLS) bipartite correspondant aux acides aminés 199-202 et 222-228, qui est hautement conservé à travers les espèces [68,93,133]. Cette séquence favorise ainsi le transport de FANCE vers le noyau, mais il a été démontré que FANCC y jouait également un rôle important. À noter que FANCE muté pour les deux positions du motif de localisation nucléaire est toujours en mesure de migrer vers le noyau. Par contre, ce double mutant se retrouve au cytoplasme dans une cellule déficiente en FANCC [73,93]. Cette dépendance semble réciproque puisque FANCC demeure dans le cytoplasme dans la lignée déficiente FANCE (EUFA130) [137]. La section centrale (acides aminés 149-371) de FANCE est nécessaire pour l’interaction avec FANCC [73].

Figure 7 : Conservation de la séquence de localisation nucléaire du gène FANCE à travers l’évolution.

(hFANCE : humain, zfFANCE : poisson-zèbre, pfFANCE : poisson-ballon, mFANCE : souris). Image tirée de Léveillé, F., Ferrer, M., Medhurst, A.L., Laghmani, E.H., Rooimans, M.A., Bier, P., Steltenpool, J., Titus, T.A., Postlethwait, J.H., Hoatlin, M.E., et al. (2006). The nuclear accumulation of the Fanconi anemia protein FANCE depends on FANCC. DNA Repair 5, 556–565.

FANCE est un membre du complexe I et son interaction avec FANCD2 permettrait alors de créer le pont entre le complexe I et le complexe ID2 dans le but de procéder à la monoubiquitination de FANCD2 et de FANCI [138]. La cristallographie de la protéine FANCE permet notamment de visualiser ces deux domaines d’interaction (avec FANCC et FANCD2) et d’appuyer ces modèles d’interaction proposés [138]. Contrairement à d’autres protéines du complexe I qui sont connues pour avoir des fonctions dans d’autres mécanismes (voir section 1.4), FANCE n’est pas reconnue pour avoir d’autres implications que la voie FANC-BRCA. Peu d’études ont été réalisées afin de caractériser le gène et la protéine FANCE. Par contre, il n’est pas impossible qu’elle ait d’autres rôles importants au sein de la cellule qui demeurent encore méconnus à ce jour.

Sur le plan structurel, FANCE est une protéine majoritairement constituée d’hélices alpha, mais d’aucun domaine fonctionnel connu. Il s’agit d’une protéine qui fait partie de la famille des «non-globular protein». On retrouve 5 motifs de répétition FANC («FANC repeats») constitués de deux hélices alpha, des structures de la même famille que les motifs ARM et HEAT [138]. Les motifs ARM et HEAT ont été davantage étudiés et ont une

localisés en C-terminale de FANCE, dont le premier débute en position L357 et le cinquième se termine en position G535. Étant donné qu’il est connu que FANCD2 interagit avec l’extrémité C-terminale de FANCE, ces séquences répétées seraient alors importantes pour cette interaction. La figure 8 illustre d’ailleurs la comparaison entre les trois motifs (HEAT, ARM et FANC) pour ce qui est de la structure primaire protéique ainsi que la structure secondaire (positionnement des hélices alpha). Il a été démontré que les deux régions terminales de la protéine, soit les régions correspondant aux acides aminés 1-170 et 270-536 s’avéraient ordonnées alors que la région 170-270 était plutôt désordonnée [138]. Cette caractéristique suggère que la protéine FANCE est plutôt statique, tel qu’observé chez les protéines ordonnées [140]. Les acides aminés en C-terminale sont grandement conservés à travers l’évolution, ce qui confère une importance à cette région pour l’activité ou le repliement de la protéine [138].

Figure 8 : Structure des domaines HEAT, ARM et FANC.

A) Illustration de la structure secondaire des trois domaines HEAT, ARM et FANC B) Comparaison de la structure primaire des trois domaines HEAT, ARM et FANC. Image tirée de Nookala, R.K., Hussain, S., and Pellegrini, L. (2007). Insights into Fanconi Anaemia from the structure of human FANCE. Nucleic Acids Research 35, 1638–1648.