Bases moléculaires de la régulation de l'activité de Deubiquitination des histones – HISTONEDUB

Les modifications post-traductionnelles des histones sont cruciales pour la régulation de la transcription chez les eucaryotes. La vision émergente actuelle est que les défauts dans ces mécanismes cellulaires aboutissent à différentes maladies, y compris le cancer. Plusieurs modifications des histones sont connues qui influencent à la fois la structure de la chromatine et le recrutement des effecteurs de la transcription. Parmi ces modifications, l?ubiquitination et la désubiquitination des histones H2A et H2B jouent un rôle importants dans la régulation de plusieurs processus du noyau, y compris dans le silencing et la réparation de l?ADN. L?effecteur de la transcription SAGA est un grand complexe multi-protéique qui est impliqué dans de nombreux mécanismes du noyau, allant de la transcription à l?export des ARNm. Il a été montré que SAGA acétyle les histones à travers son sous-module GCN5 (composé des protéines Gcn5, Ada2, Ada3 et Sgf29) et, plus récemment, déubiquitinyle l?histone H2B à travers son sous-module DUB (composé des protéines Usp22, Ataxine-7, Ataxine-7-L3 et Eny2). Le sous-module DUB attire actuellement fortement l?attention car il apparaît comme étant au croisement de la transcription, par son activité de déubiquitination, mais aussi de l?export de l?ARNm à travers sa sous-unité Eny2. Il est à noter que le seul le sous-module DUB entier possède une activité de déubiquitination, indiquant un effet régulateur positif sur l?activité de la sous-unité catalytique Usp22 de la part des autres sous-unités. Encore plus important, Usp22 a été montrée comme étant impliquée dans certains cancers, tandis qu?une extension poly-glutamines à l?extrémité N-terminale de l?Ataxine-7 est la cause de l?ataxie spinocérébreuse de type 7 (SCA7) qui aboutit à des dégénérescences de la rétine. Le projet HISTONEDUB s'intéresse à la caractérisation des mécanismes moléculaires de déubiquitination effectués par le sous-complexe DUB du complexe de transcription SAGA humain. Cette étude permettra de comprendre les bases moléculaires des maladies causées par ce module. Nous allons entreprendre l?étude de l?architecture et de la fonction du sous-complexe DUB de SAGA en utilisant une approche intégrée combinant biologie structurale, moléculaire et cellulaire. La cristallographie et la RMN seront fortement associées, amenant une information sur la structure mais également ur les propriétés dynamiques de ce complexe. La combinaison de ces approches structurales complémentaires permettra une meilleure compréhension non seulement de l?assemblage de ce complexe, mais aussi de ses mécanismes de régulation de l?activité de déubiquitination. Cette connaissance sera ensuite utilisée pour mettre en place des expériences de biologie moléculaire et cellulaire ayant pour but la compréhension de la fonction du sous-complexe DUB et ses implications dans les maladies, notamment de l?effet de l?extension polyglutamine dans le processus de déubiquitination. En ce sens, le projet s?attaquera non seulement à un sujet biologiquement très important, mais permettra également d?établir une preuve de faisabilité pour de futures études structure/fonction de complexes macromoléculaires.