Projet ANR-07-MIME-0008 – EPICURE : Régulation épigénétique de la réponse immunitaire innée
Programme : Microbiologie, immunologie et maladies émergentes (MIME) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : INSTITUT PASTEUR (INSTITUT PASTEUR)
Partenaires : Institut Pasteur; Institut Pasteur
Montant : 346000.0 euros
Durée : 36 mois
Résumé : L'effecteur bactérien OspF de l'entéropathogene Shigella flexneri est une phosphatase se localisant principalement dans le noyau de la cellule hôte où elle déphosphoryle directement les MAP kinases,bloquant  ainsi la phosphorylation de l'histone H3 en Sérine 10. OspF augmente la compaction chromatinienne et bloque l'accessibilité de la machinerie transcriptionelle sur le site promoteur des gènes. Cet effecteur réprime selectivement l'expression de certains gènes de l'immunité innée,principalement certaines chimiokines et la production de cytokines de type Th1 par les cellules dendritiques. Nous suggérons que OspF agit sur un mécanisme de régulation chromatinienne commun à l'ensemble de ces gènes capable d'inhiber leur transcription. OspF interagit avec l'hétérochromatine protéine 1, un régulateur central de la compaction chromatinienne. L'hétérochromatinisation des gènes de l'immunité innée pourrait ainsi constituer un nouveau mécanisme de régulation sélective transcriptionnelle.//Une première approche biochimique nous permettra de déterminer la signification fonctionnelle de l'interaction entre OspF avec HP1.La séquence primaire de OspF prédit l'existence d'un chromoshadow domain (CSD), un domaine détecté uniquement sur les protéines de la famille HP1 et impliqué dans leur dimérisation. Nos résultats montrent que l'intégrité du CSD de HP1 est essentielle à l'interaction avec OspF.En parallèle à l'élucidation de la structure cristallographique de OspF, nous identifierons l'existence potentielle d'un CSD dans OspF en construisant une molécule chimère OspF-HP1 qui devrait conférer à la molécule une activité HP1-like.Nous emettons l'hypothèse que HP1 permet l'ancrage chromatinien de OspF et donc d'exercer son activité phophatase sur le site promoter du gène sélectionné.Nous testerons cette hypothèse en évaluant l'impact de l'invalidation de l'expression de HP1 dans le recrutement de OspF sur son promoter détecté par ChiP et sur le niveau de phosphorylation de l'histone H3 en S10.Cette phosphorylation constitue un signal inhibant la liaison de HP1 sur la chromatine. L'activité phosphatase de OspF éliminant ce signal, notre hypothèse est que OspF dimérise avec HP1 et bloque la délocalisation chromatinienne de HP1. Des experiences de ChIp -chip nous permettront de déterminer l'identité des gènes recrutant HP1 lors du stimuli bactérien. L'infection cellulaire par la souche de Shigella n'exprimant pas OspF devrait délocaliser HP1 de ses gènes cibles illustrant ainsi un nouveau mécanisme moléculaire permettant de passer rapidement d'un état de répression à un état d'activation transcriptionnelle. L'activité enzymatique de OspF contrôle probablement  d'autres modifications au niveau des histones que nous analyserons par spectrométrie de masse.
Nous developperons de nouvelles techniques permettant la visualisation en temps réel de la dynamique des chromosomes
et leur positionnement au sein de l'hétérochromatine.
//L'effecteur bactérien OspF constitue un modèle pour comprendre comment la sélectivité transcriptionelle des gènes de l'immunité s'opère puisque cet effecteur cible un groupe très précis de gènes. L'impact transcriptionnel de OspF souligne l'importance de décrypter cette régulation à un niveau épigénétique et devrait conduire à l'identification de nouveaux mécanismes moléculaires régulant l'expression des gènes de l'immunité. Les activités enzymatiques capables de moduler cette information épigénétique cibleraient  de façon sélective un groupe de gène et constitueraient une cible pour l'élaboration de nouveaux adjuvants ou d'immunomodulateurs Th1 dans les maladies dysimmunitaires.La redondance de l'effet biologique  des cytokines complique le developpement d'une thérapeutique anti-inflammatoire basée sur l'inhibition d 'un seul médiateur. Un ciblage épigénétique constituerait une nouvelle base pour le développement d'immunomodulateurs régulant sélectivement un groupe de gène.