Projet ANR-08-BLAN-0007 – ROSUAP : OPPOSING FUNCTIONS OF ROS AND SUMO TO CONTROL AP-1 TRANSCRIPTION COMPLEX ACTIVITY
Programme : Blanc (BLANC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE LANGUEDOC-ROUSSILLON)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 412464.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 36 mois
Résumé : Le complexe transcriptionnel AP-1 est un ensemble de facteurs de transcription dimériques, principalement constitué des membres des familles multigéniques Fos et Jun. Il régule de nombreux gènes et occupe donc une situation physiologique-clé. Sa composition est dynamique et les différents dimères exercent des effets variés suivant la situation. La signalisation convergeant vers AP-1 a été largement étudiée.Cependant, les mécanismes par lesquels AP-1 joue son rôle de facteur transcriptionnel au niveau de ses gènes cibles n'a étonnamment reçu qu'une attention limitée. Ceci concerne l'activation transcriptionnelle et, de façon plus marquée l'inactivation d'AP-1. Comprendre ces évènements moléculaires est crucial car l'activité des dimères AP-1 doit être limitée dans le temps ou en intensité pour éviter des effets délétères. Sumo-1, -2 et -3 (collectivement nommés Sumo) sont des modificateurs post-traductionnels peptidiques de la famille ubiquitine. Comme pour l'ubiquitine, ou les ubiquitine-likes, les cycles de sumoylation/désumoylation sont récemment apparus être aussi important que ceux de phosphorylation/déphosphorylation dans le contrôle de l'activité de nombreuses protéines impliquées dans des fonctions cellulaires clés (transcription, réplication, réparation de l'ADN, cycle cellulaire…..). La plupart du temps, la sumoylation des facteurs de transcription aboutit à leur inactivation. Les mécanismes moléculaires sous-tendant cet effet sont encore largement incompris. De façon importante ici, nous avons précédemment montré la répression transcriptionnelle d'AP-1 via la sumoylation de ses composants c-Fos et c-Jun. Cette répression intervient très probablement via la modification d'une petite fraction des dimères c-Fos:c-Jun liés aux promoteurs cibles. Les espèces oxygénées réactives (ROS) sont produites de façon endogène par les cellules aérobies en conséquence du métabolisme de l'oxygène. Longtemps considérées seulement comme des agents toxiques, elles sont maintenant reconnues comme des seconds messagers essentiels à la signalisation intracellulaire. Elles sont produites dans toutes les cellules par les complexes NADPH oxidases associés à la membrane. Peu de choses sont connues sur la manière dont les ROS jouent leur rôle physiologique, en particulier pour activer certains facteurs de transcription dont AP-1. De façon importante, l'un d'entre nous a récemment montré que les ROS inhibent la sumoylation cellulaire en inactivant les enzymes de sumoylation elles-mêmes. De plus, c-Fos et c-Jun sont rapidement et sélectivement désumoylées en présence de concentrations physiologiques de ROS ou de faibles stress oxidatifs. Comme la signalisation redox active AP-1, cette désumoylation induite par les ROS est probablement importante pour l'activation de gènes cibles et certaines réponses cellulaires. Sur la base de nos observations précédentes, notre projet vise à élucider : (i) les mécanismes intimes de la répression transcriptionnelle d'AP-1 par sumoylation au niveau de gènes cibles (c.a.d. caractériser comment les modifications et la configuration de la chromatine avoisinante sont affectées), (ii) le jeu entre sumoylation et signalisation redox pour contrôler l'activité d'AP-1 sur des gènes spécifiques et (iii) la connexion ROS-Sumo-AP-1 dans deux modèles où les ROS jouent un rôle important. L'un, la différenciation macrophagique, est physiologique. L'autre, la tumorigenèse, est pathologique. Dans ce but, nous combinerons des approches de biochimie, de biologie moléculaire et cellulaire, d'imagerie cellulaire, de protéomique et de transcriptomique. Elucider les effets moléculaires de la sumoylation est un sujet "chaud" dans le domaine de la signalisation intracellulaire et les ROS, en tant que seconds messagers, sont encore un concept émergent. Etudier les effets antagonistes de Sumo et des ROS sur AP-1 présente une forte valeur ajoutée car (i) AP-1 est l'un des principaux intégrateurs transcriptionnels intracellulaires des signaux