Etude de la contribution des motifs dans la spécificité et la diversité fonctionnelles des protéines Hox

Insights into Hox transcription factor function from protein motif usage

• Auteur / Autrice : Meiggie Macchi
• Direction : Yacine Graba, Andrew Saurin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Soutenance le 07/07/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : René Rezsöhazy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yacine Graba, Andrew Saurin, René Rezsöhazy, Serge Plaza, Benoit Miotto, Vincent Bertrand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Plaza

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines

Facteurs de transcription

Biologie du développement

Mots clés libres

Developpement

Facteurs de transcription

Hox

Motifs

M1bp

ARN pol II

Devlopment

Transcription Factors

Hox

Motif

M1bp

RNA pol II

Résumé

Les protéines Hox sont des facteurs de transcription à homéodomaine, dont les propriétés de liaison à l’ADN contrastent avec leur spécificité fonctionnelle in vivo. Ils interagissent avec les cofacteurs PBC (Extradenticle (Exd) chez la drosophile) formant des complexes multimériques dont la spécificité fonctionnelle est accrue. Cette interaction repose sur le motif l’hexapeptide (HX), conservé dans la plupart des protéines Hox. Récemment, nous avons identifié le domaine UbdA (UA), spécifique aux protéines Hox de classe centrale Ultrabithorax (Ubx) et AbdominalA (Abd-A), comme un nouveau motif d'interaction avec la protéine Exd. Des analyses in vivo de la contribution de l’HX et de UbdA dans l’activité des protéines Ubx et Abd-A ont indiqué que les protéines Ubx et Abd-A partagent des fonctions (Exd dépendantes et indépendantes), qui ne sont pas médiées par une utilisation identique des motifs protéiques HX et UA.L’objectif de ces travaux est d’analyser les mécanismes moléculaires qui sous-tendent une utilisation ciblée/sélective des motifs protéiques HX et UA de Ubx et de Abd-A en absence du cofacteur connu Exd. Pour cela, des lignées cellulaires S2 DRSC exprimant les protéines Ubx sauvages et mutantes sur les motifs HX et UA, ont été générées et analysées par des expériences de ChIP-Seq. Nos données comparées à celles obtenues précédemment dans l’équipe pour la protéine Abd-A posent les bases permettant d’appréhender la contribution fonctionnelle et l’utilisation sélective des motifs protéiques HX et UA, au-delà de leurs fonctions dans la médiation de l'interaction avec le cofacteur Exd.

Hox proteins are homeodomain-containing transcription factors, whose poor DNA-binding properties contrast with their functional specificity in vivo. They interact with PBC cofactors (Extradenticle (Exd) in Drosophila), forming multimeric complexes with increased functional specificity. This interaction involve a conserved motif called the hexapeptide (HX), found in most Hox proteins. Recently, we the UbdA domain (UA), specific to the central class Hox proteins Ultrabithorax (Ubx) and Abdominal-A (Abd-A), as a novel interaction motif with the Exd protein. In vivo analysis of the HX and UA contributions to Ubx and Abd-A protein activity indicated Ubx and Abd-A shared functions (Exd dependent or independent) do not necessarily rely on a similar use of the HX or UA protein motifs. The aim of this work was to investigate the molecular mechanisms underlying the targeted/selective use of the HX and UA protein motifs in Ubx and Abd-A in the absence of the usual Hox Exd cofactor. For this, S2 DSRC cell lines stably expressing the Ubx protein, as well as HX or UA variants have been generated and analysed by ChiP-Seq experiments. Our data, compared to those previously obtained for Abd-A in the laboratory, set bases for apprehending the functional contribution and selective use of the HX and UA protein motifs, outside their established function in mediating interaction with the Exd cofactor.