Les rôles de HNF1B comme un facteur marque-page en mitose

Roles of HNF1B as a book marking factor

• Auteur / Autrice : Salvina Tammaccaro
• Direction : Marco Pontoglio
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Epigénétique
• Date : Soutenance le 23/09/2019
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Cochin (Paris ; 2002-....)
• Jury : Président / Présidente : Nathalie Dostatni
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marco Pontoglio, Nathalie Dostatni, Andreas Schedl, Pablo Navarro Gil, Sophie Saunier, Jonathan Weitzman, Iannis Talianidis
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andreas Schedl, Pablo Navarro Gil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Topoisomérases

Marqueurs biologiques

Maladies rénales

Facteurs de transcription

Mots clés libres

[ADN topoisomérases de type I]

Enveloppe nucléaire

Nouvelle procédure de crosslinkage

[DNA topoisomerases, type I]

Nuclear envelope

New procedure of cross-linking

Résumé

HNF1B est un facteur de transcription préférentiellement exprimé de l’épithélium dans les reins et muté fréquemment chez les patients qui souffrent d’anomalies congénitales du rein et des voies urinaires. HNF1B est un facteur marque-page car il reste étroitement lié à la chromatine mitotique et joue un rôle essentiel dans la reprogrammation de l’expression génétique après la condensation chromosomique qui se produit lors de la mitose. Afin de comprendre la fonction possible jouée par HNF1B, j’ai caractérisé ses partenaires protéiques. Un crible double hybride a permis de montrer que HNF1B interagit avec BTBD2 (BTB domaine protéine 2). Ce dimère protéique est connu pour se lier à la Topoisomerase 1 (TOP1). BTBD2 est localisé dans le cytoplasme, tandis que TOP1 et HNF1B sont deux protéines nucléaires. Fait intéressant, j’ai montré que l’interaction entre ces trois partenaires se produit spécifiquement lors de la mitose, lorsque la rupture de l’enveloppe nucléaire conduit à la perte transitoire de compartimentation noyau/cytoplasme. En outre, j’ai développé et validé une nouvelle procédure de réticulation en milieu non-aqueux (méthanol) qui permet de contourner les artéfacts obtenus avec le formaldéhyde en milieu aqueux lors de la procédure d’immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Avec cette nouvelle méthodologie, je montre ainsi que HNF1B se lie très efficacement à la chromatine mitotique de manière séquence-spécifique. Mes études révèlent une nouvelle perspective mécanistique impliquant TOP1 et son recrutement possible sur des sites spécifiques marqués par HNF1B. Cela peut jouer un rôle essentiel pendant la sortie mitotique pour une réactivation rapide et efficace du gène cible postmitotique.

[HNF1B is an epithelial specific homeobox transcription factor expressed in kidney and frequently mutated in patients who suffer from Congenital Anomalies of the Kidney and the Urinary Tract (CAKUT). HNF1B is a bookmarking factor since it remains tightly bound to mitotic chromatin and plays an essential role in reprogramming gene expression after the typical global chromosome condensation that occurs at mitosis. In order to understand the possible function played by HNF1B I characterized its interacting partners. With a Yeast-2-Hybrid screen here we showed that HNF1B interacts with BTBD2 (BTB Domain Containing 2), a dimeric protein that, in turn, is known to bind to Topoisomerase 1 (TOP1). BTBD2 is localized in the cytoplasm, whereas TOP1 and HNF1B are both nuclear proteins. Interestingly, I showed that the interaction between these three partners occurs specifically at mitosis, when the nuclear envelope breakdown leads to the typical mitotic transient loss of nuclear/cytoplasm compartmentalization. In addition, I have developed and validated a novel non aqueous crosslinking (NAQC) procedure that allows to circumvent the typical artefactual drawbacks of of the use of formaldehyde in water that is normally used in ChIP. With this novel methodology, I showed here that HNF1B very efficiently binds to mitotic chromatin in a sequence specific way. This study discloses a novel mechanistic perspective involving TOP1 and its possible recruitment to specific HNF1B bookmarked sites. This may play an essential role during mitotic exit for a rapid and efficient postmitotic target gene reactivation.