Caractérisation des complexes macromoléculaires médiateurs des effets des glucocorticoïdes dans les muscles squelettiques – MYOGLUCO

Les glucocorticoïdes (GC) qui sont majoritairement prescrits pour les affections inflammatoires chroniques, dont la polyarthrite rhumatoïde, la sclérose en plaques et l'asthme, ont révolutionné le domaine de la médecine. Cependant, les traitements à long terme ont des effets secondaires importants tels que le diabète, l'ostéoporose et la fonte musculaire. Les fonctions biologiques des GC sont relayées par le récepteur des GC (GR), un membre de la famille des récepteurs nucléaires. GR module l'expression des gènes en recrutant des co-régulateurs de manière tissu-spécifique. Bien que l'interaction entre le GR et divers co-régulateurs ait été caractérisée in vitro, la composition et la structure des complexes macromoléculaires fonctionnels associés à GR pour un tissu particulier restent à déterminer. Or, des données fonctionnelles de l'équipe 2 montrent que GR coopère avec le facteur myogénique MYOD1 dans les fibres musculaires à des niveaux physiologiques de GC. Des expériences de co-immunoprécipitation sur des extraits nucléaires de muscles ont révélé que GR et MYOD1 interagissent. Cependant, cette interaction est médiée par des sites spécifiques de liaison à l'ADN et/ou des protéines additionnelles. À cet égard, des candidats potentiels sont les co-activateurs de la famille p160, SRC1 et TIF2, car ils interagissent à la fois avec GR et MYOD1. Les données préliminaires de l'équipe 1 ont confirmé l'interaction entre GR et TIF2, et démontré que la protéine GR recombinante forme un complexe avec SRC1.
L'équipe 2 a également montré que GR et MYOD1 agissent de concert pour réguler négativement la masse musculaire, tout comme TIF2, alors que SRC1 a un effet opposé. Cela suggère que diverses combinaisons de co-régulateurs recrutés par GR sur des sites spécifiques de liaison à l'ADN conduisent à des réponses fonctionnelles différentes. Puisque différents GC induisent des changements de conformation sélectifs de GR qui ont un impact sur le recrutement des co-régulateurs et sur la spécificité de liaison à l'ADN, une compréhension moléculaire de ces complexes permettrait d'identifier des composés qui favorisent ou entravent les complexes spécifiques, et qui induisent des activités sélectives.
Le projet MYOGLUCO se focalise sur les études structure-fonction de complexes macromoléculaires associés à GR et liés à divers sites fonctionnels de liaison à l’ADN dans les muscles squelettiques en présence de GC naturels et synthétiques. En utilisant une approche multidisciplinaire combinant des analyses fonctionnelles, moléculaires et structurales, MYOGLUCO vise à identifier les gènes corégulés par ces protéines et les voies de signalisation associées et à déterminer l'architecture de ces complexes macromoléculaires en utilisant des méthodes structurales intégratives de pointe, telles que la cryo-microscopie électronique et la cristallographie aux rayons X. Pour répondre à ces objectifs, MYOGLUCO sera divisé en deux ‘Work Packages’. Le WP1 vise à caractériser les complexes GR-MYOD1-SRC1/TIF2 dans le muscle squelettique, et sera mené par l'équipe 2 qui a une expertise de longue date en physiologie et biologie moléculaire. Le WP2 fournira la première caractérisation biophysique et structurale des complexes GR-MYOD1-SRC1/TIF2 liés à des séquences d'ADN spécifiques, et sera réalisé par l'équipe 1 qui est experte en biologie structurale intégrative. L'objectif de MYOGLUCO est d'élucider les fondements moléculaires par lesquels les ligands modulent les complexes impliquant GR dans les muscles squelettiques. Cela fournira des informations précieuses sur les déterminants moléculaires et structurels de l'action de GR, ce qui est d'une importance fondamentale pour le domaine des récepteurs nucléaires et de la régulation transcriptionnelle. De plus, l'identification de complexes tissu/promoteur spécifique associés à GR ouvrira de nouvelles perspectives thérapeutiques pour réduire les effets secondaires induits par les GC.