Régulation épigénétique de la machinerie de transcription de l'ARN polymérase III par l'histone désacétylase SIRT1

Epigenetic regulation of polymerase III RNA transcription machinery by histone deacetylase SIRT1

• Auteur / Autrice : Julien Oury
• Direction : Ali Hamiche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 28/09/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Irwin Davidson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Thiriet, Martin Teichmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sirtuine-1

Histone désacétylase

Expression génique

Facteurs de transcription

Transcription génétique

Mots clés libres

Transcription

SIRT1

Ki67

TFIIIC

SINE

LINE

Résumé

SIRT1, appartenant à la famille des sirtuines, est une déacétylase NAD-dépendante, jouant un rôle essentiel dans le contrôle de l’expression génique. En plus de modifier les histones, SIRT1 peut affecter l’activité de certains facteurs de transcription et leurs gènes cibles. Une question fondamentale est de comprendre le mécanisme moléculaire par lequel SIRT1 contrôle l'expression des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire et le métabolisme énergétique. Pour identifier les partenaires protéiques de SIRT1, nous avons utilisé la méthode de purification TAP-TAG à partir d'une fraction nucléaire soluble et d'une fraction ancrée à la chromatine de cellules Mef exprimant stablement une copie ectopique de SIRT1 (e-SIRT1). Nous avons ainsi pu identifier un complexe SIRT1 associé à la fois au facteur de prolifération cellulaire Ki67, et à la sous-unité TFIIIC, nécessaire à l'assemblage du complexe de pré-initiation de l'ARN Polymérase III. En délétant sirt1, et en inhibant spécifiquement l'expression de Ki67, nous avons montré que la machinerie de transcription de l'ARN Polymérase III et la prolifération cellulaire étaient fortement affectées. L'ensemble de mes résultats démontre très clairement que SIRT1, Ki67, et TFIIIC sont au sein d'un même complexe protéique, SIRT1 et Ki67 agissant de manière coordonnée pour réguler le niveau d'expression des SINEs et des LINEs, transcrits issus de la machinerie de transcription de l'ARN Polymérase III.

SIRT1, member of the sirtuins family, is an NAD-dependent deacetylase, playing an essential role in controlling gene expression. In addition to modifying histones, SIRT1 can affect the activity of several transcription factors and their target genes. A fundamental question is to understand the molecular mechanisms by which SIRT1 controls the expression of genesinvolved in cell proliferation and energy metabolism. To identify protein partners of SIRT1, we used the method of TAP-TAG purification from a soluble nuclear fraction and a chromatin anchored fraction of Mef cells stably expressing ectopic copy of SIRT1 (SIRT1-e). We were able to identify a SIRT1 complex associated with both cell proliferation factor Ki67, and TFIIIC,subunit required for assembly of the RNA polymerase III pre-initiation complex. By deleting Sirt1, and by specifically inhibiting Ki67 expression, we showed that the RNA Polymerase III transcription machinery and cell proliferation were strongly affected. All of my results clearly shows that SIRT1, Ki67, and TFIIIC are within a same protein complex, SIRT1 and Ki67, acting in coordination to regulate the expression level of SINES and LINES, transcribed from RNA polymerase III transcription machinery.