Le rôle des ‘Nucleosome Assembly Proteins’ dans les cellules souches neuronales et les neurones – NEURONAP

Le gène Nap1l2/NAP1L2 code pour une protéine qui présente des similarités avec les protéines d?assemblage du nucléosome (NAP) et de la protéine SET. Ce gène est exprimé spécifiquement dans les cellules souches neurales, nestines positives et dans les neurones. La délétion du gène dans la souris provoque une létalité embryonnaire associée à un spina-bifida et à une exencéphalie. Ex vivo et in vivo, nos résultats indiquent que Napl2 influent la répartition entre renouvellement et différenciation des cellules souches neuronales. Bien que les mécanismes d?action détaillés de cette protéine restent indéterminés, il a été montré que NAP1L2 est associé à la chromatine, et qu?elle interagit avec les histones H3 et H4. La perte de NAP1L2 résulte d?une diminution d?activité d?acétylation des histones et est associée à une forte dérégulation transcriptionnelle, notamment une diminution d?expression du gène Cdkn1c (Cyclin dependent kinase inhibitor 1c). Normalement l?expression de Cdkn1c augmente au cours de la différenciation neurale avec un recrutement spécifique de la protéine NAP1L2 sur le promoteur du gène Cdkn1c. Ces résultats nous suggèrent que la protéine NAP1L2 joue un rôle dans la régulation transcriptionnelle au cours de la différenciation neurale en contrôlant les modifications d'histones des gènes cibles. Nos données supportent l?idée que les NAPs neuronales régulent les mécanismes de spécificité cellulaire par l?établissement d?un état chromatinien nécessaire pour la neurogenèse et la survie des neurones. Une meilleure compréhension du mode d?action de NAP1L2 murin, au niveau moléculaire, pourrait ouvrir des perspectives intéressantes pour l?étude de son homologue humain et pour la manipulation de la prolifération et la différenciation des cellules souches humaines. Dans ce contexte, nous proposons d?étudier les mécanismes d?action du gène Nap1l2, ainsi que le rôle de ces partenaires protéiques dans le contrôle de la prolifération et la différenciation des cellules souches murines. Expériences qui seront réalisées : 1) Caractérisation des gènes cibles de NAP1L2. Cet objectif sera obtenu par comparaison du profil d?expression de cellules sauvages et de cellules délétées pour Nap1l2 aux stades où les cellules sont positives pour le biomarqueur nestine et dans les neurones. Des délétions conditionnelles permettront de hiérarchiser les gènes candidats ainsi révélés. 2) Définition des protéines qui interagissent avec NAP1L2 pour comprendre son mode d?action. Nous allons croiser ces résultats avec une expérience de double hybride, qui a déjà été réalisée, pour confirmer et préciser les complexes dans lesquels NAP1L2 est impliqué, afin de comprendre la fonctionnalité des différents complexes. La spécificité tissulaire de ces complexes sera étudiée dans les cellules souches neurales et dans les neurones. 3) Dans la mesure du possible les candidats révéler par les deux approches seront étudiés, ex vivo et in vivo, pour leurs effets sur la prolifération des neurones ainsi que leur régénération. Dans l?optique d?exploiter ces connaissances nous utiliserons une approche génétique et moléculaire pour améliorer la croissance des cellules souches neurales et des neurones, ex vivo. 4) Le phénotype de la délétion de Nap1l2 chez la souris adulte et pendant l'embryogenèse tardive sera analyse in vivo en utilisant des systèmes inductibles Cre/loxP.