Étude de l’interaction physique et fonctionnelle entre le complexe histone méthyltransférase SET-2/SET1 et le complexe histone déacétylase SIN-3S dans l’embryon de C. elegans

Physical and functional interaction between the histone methyltransferase SET-2/SET1 complex and the histone deacetylase SIN-3S complex in C. elegans embryo

• Auteur / Autrice : Flore Beurton
• Direction : Francesca Palladino
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 29/06/2018
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (2010-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biologie et modélisation de la cellule. Lyon (1987-….)
• Jury : Président / Présidente : Marie Delattre
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Francesca Palladino, Marie Delattre, Peter Meister, Slimane Ait-Si-Ali, Jérôme Govin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Peter Meister, Slimane Ait-Si-Ali

Mots clés

Mots clés contrôlés

Caenorhabditis elegans

Chromatine

Protéomique

Mots clés libres

Protéomique

CFP1

Chromatine

Elegans

Proteomics

CFP1

Chromatin

Elegans

Résumé

Les complexes histones méthyltransférases SET1, hautement conservés de la levure aux mammifères, sont ciblés aux régions promotrices par la protéine CFP1/CXXC, résultant en l’implémentation de la méthylation de la lysine 4 de l’histone H3 (H3K4me), modification post-traductionnelle influençant l’expression des gènes selon le contexte chromatinien. La présence de plusieurs complexes SET1 distincts dans différents systèmes modèles eucaryotes a compliqué l’étude de leurs fonctions dans un contexte développemental. Caenorhabditis elegans contient une seule protéine homologue de SET1, SET-2, et d’uniques homologues des autres sous-unités du complexe, RBBP5, ASH2, WDR5, DPY30 et CFP1. Cependant, la composition biochimique du complexe n’a pas été décrite. En couplant des expériences de co-immunoprécipitation avec des analyses de spectrométrie de masse, j’ai identifié le complexe SET-2/SET1 dans les embryons de C. elegans. D’autre part, j’ai montré que le complexe SET-2/SET1 co-immunoprécipite aussi un autre complexe conservé modifiant la chromatine et j’ai mis en évidence les interactions mises en jeu entre ces deux complexes. Mon analyse génétique a démontré que les mutants de perte de fonction des sous-unités des deux complexes partagent des phénotypes communs, en cohérence avec des fonctions développementales communes. Le laboratoire a également entrepris des expériences de transcriptomique et d’immunoprécipitation de la chromatine montrant un nouveau rôle de CFP-1 dans le recrutement de ce complexe au niveau de sites spécifiques de la chromatine.

The highly conserved SET1 family complexes are targeted by CFP1/CXXC protein to promoter regions through multivalent interactions to implement methylation of histone H3 Ly4 (H3K4me), a modification that correlates with gene expression depending on the chromatin context. The presence of distinct SET1 complexes in multiple eukaryotic model systems has hampered studies aimed at identifying the complete array of functions of SET1/MLL regulatory networks in a developmental context. Caenorhabditis elegans contains one SET1 protein, SET-2, one MLL-like protein, SET-16, and single homologs of RBBP5, ASH2, WDR5, DPY30 and CFP1. The biochemical composition of the complex however, has not been described. Through the use of co-immunoprecipitation coupled to mass spectrometry-based proteomics, I identified the SET-2/SET1 complex in C. elegans embryos. Most importantly, I showed that the SET-2/SET1 complex also co-immunoprecipitates another conserved chromatin-modifying complex and I highlighted the interactions involved between these two complexes. My genetic analysis revealed that loss of function mutants of the two complex subunits share common phenotypes, consistent with common developmental functions. The laboratory has also undertaken transcriptomic and chromatin immunoprecipitation experiments showing that CFP-1 has a role in the binding of this complex at specific chromatin regions.