Projet ANR-14-CE14-0021 – EpiTreg : Régulation épigénétique du développement et de l'activité des lymphocytes T (régulateurs) par HP1 et son interactome
Programme : Une nouvelle représentation du vivant (DS0401) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Olivier Joffre (INSERM U1043, Centre de Physiopathologie de Toulouse Purpan)
Partenaires : Laboratoire public
Montant : 299801.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Les lymphocytes T constituent une ligne de défense extrêmement efficace de notre organisme. Leur activité doit cependant être finement régulée par une sous-population de cellules T CD4 régulatrices (Treg) exprimant le facteur de transcription Foxp3. Les Treg jouent en effet un rôle crucial dans l’induction et le maintien de la tolérance immunologique au soi et dans la tolérance foetomaternelle durant la grossesse. Elles préviennent aussi le développement de pathologies immuno-inflammatoires chroniques et régulent qualitativement et quantitativement les réponses anti-infectieuses, permettant ainsi de délivrer une réaction adaptée et équilibrée entre éradication de la menace et destruction tissulaire. Le maintien de l’intégrité de l’organisme en l’absence de danger, comme lors d’une agression, dépend donc d’interactions subtiles entre lymphocytes T régulateurs et conventionnels. Les mécanismes intercellulaires qui contrôlent cet équilibre, et les réseaux de facteurs de transcription mis en jeu, ont déjà largement été caractérisés. Les processus de régulation épigénétique, s’ils ont un rôle central, restent par contre largement à identifier. Nous proposons ici d’étudier le rôle des protéines chromatiniennes HP1 (Heterochromatin protein 1) et de leurs partenaires dans la programmation de ces cellules en réponse à leur environnement, et dans le contrôle de l’activité des lymphocytes T conventionnels par les Treg. HP1 a initialement été décrite chez la drosophile comme une protéine non histone associée à l’hétérochromatine et impliquée dans la répression de gènes par effet de position. HP1 a différentes fonctions selon sa localisation dans le génome, l’isoforme considérée (a, b ou g), les modifications post-traductionnelles qu’elle a subies, et les partenaires moléculaires qu’elle recrute sur la chromatine. Elle joue un rôle majeur dans l’échafaudage et la fonction de l’hétérochromatine constitutive, dans le contrôle du cycle cellulaire, et dans la régulation qualitative ou quantitative de l’expression génique. Nos données, et celles récentes de la littérature, démontrent que ces molécules ont un impact majeur sur la biologie des lymphocytes T. Mon travail de postdoctorat montre par exemple que HP1g agit comme un co-activateur transcriptionnel nécessaire à la programmation Th1 alors que HP1b a été impliquée dans la stabilité du lignage Th2 via un effet répresseur sur les loci Th1. Nos données récentes démontrent un rôle central de l’histone methyltransferase Setdb1 dans l’homéostasie et la stabilité des lignages T. Les complexes multimériques qui s’associent aux HP1 sont donc hétérogènes et ont des effets ambivalents, non redondants et focalisés sur le développement et la fonction des lymphocytes T. Nous proposons ici de cartographier de façon systématique leurs rôles sur la programmation et l’interaction des lymphocytes T régulateurs et conventionnels. Grâce à des expériences de RNA- et de ChIP-seq dirigées contre HP1 et ses partenaires, des marques d’histone, et l’ARN polymérase II, nous déterminerons tout d’abord la distribution de ces molécules chromatiniennes sur le génome des Treg naturelles et inductibles et nous identifierons les éléments génomiques et épigénomiques (enhancers, lncRNA) contrôlant le développement et la fonction de ces cellules, comme nous l’avons déjà effectué sur différentes populations T CD4 conventionnelles. Nous utiliserons les données générées, et notre collection de lignées de souris invalidées pour les différentes isoformes d’HP1 ou pour certains de leurs partenaires (Setdb1, Suv39h1/2 et TRIM28) pour déterminer in vitro et in vivo le rôle de ces molécules dans la régulation des fonctions des Treg, dans le contrôle de l’activité des lymphocytes T conventionnels et dans leur reprogrammation sous l’effet des Treg. Des molécules ciblant des partenaires d'HP1 (e.g chaetocin) sont déjà utilisées en clinique. Nos travaux pourraient donc rapidement se traduire en avancées thérapeutiques.