Nouveaux rôles du complexe CCR4-NOT dans le contrôle de l'expression des gènes eucaryotes

Novel roles of CCR4-NOT complex in the control of eukaryotic gene expression

• Auteur / Autrice : Clément Chapat
• Direction : Laura Corbo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 17/09/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : Germain Gillet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cécile Caron
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Martine Simonelig, Dominique Weil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expression génique

ARN messagers

Cellules eucaryotes

Interférons

Mots clés libres

CCR4-NOT

HCAF1

STAT1

Interferon

Déadénylation

PRMT1

CCR4-NOT

HCAF1

STAT1

Interferon

Deadenylation

PRMT1

Résumé

De la synthèse des ARNm jusqu'à leur dégradation, le complexe CCR4-NOT est un régulateur essentiel de l'expression des gènes eucaryotes. CAF1 est une sous-unité catalytique qui joue un rôle central dans la fonction de ce complexe. La protéine humaine hCAF1 possède une activité déadénylase, régule la méthylation des arginines dépendante de PRMT1 et est un régulateur transcriptionnel des récepteurs nucléaires. Bien que l'ensemble des travaux publiés sur hCAF1 lui confère une place importante dans la régulation de l'expression des gènes, son mécanisme d'action et surtout les voies de signalisation qu'elle régule restent encore mal compris dans les cellules humaines. Lors de ce travail de thèse, nous avons mis en évidence une nouvelle fonction de la protéine hCAF1 comme régulateur de la voie des interférons via le contrôle du facteur de transcription STAT1 et la dégradation de ses ARNm cibles. L'identification de hCAF1 comme régulateur de l'activité de STAT1 et de la réponse aux interférons est très importante car des activations anormales de ces voies sont associées à de nombreuses pathologies telles que le cancer ou des maladies immunitaires. En parallèle, nous avons caractérisé un nouvel isoforme nommé hCAF1v2 produit par le gène humain Caf1 suite à un évènement d'épissage alternatif. Nos résultats indiquent que hCAF1v2 présente une divergence fonctionnelle vis-à-vis de hCAF1 puisqu'elle ne possède pas d'activité déadénylase intrinsèque et s'avère requise pour la régulation de la méthylation des arginines via son interaction avec l'enzyme PRMT1. L'ensemble des résultats obtenus identifient une nouvelle voie de signalisation régulée par la protéine hCAF1 dans les cellules humaines et permettent de mieux comprendre l'implication du complexe CCR4-NOT dans les mécanismes de régulation de l'expression des gènes

The multi-subunit CCR4-NOT complex has been implicated in all aspects of the mRNA life cycle, from synthesis of mRNAs in the nucleus to their degradation in the cytoplasm. The CAF1 protein is a catalytic subunit which plays a central role inside the complex. Human CAF1 is a deadenylase, modulates arginine methylation, and is a transcriptional cofactor of several nuclear receptors. The main objective of the thesis was to elucidate the molecular mechanism of hCAF1- mediated gene expression. We reported that hCAF1 is an important negative regulator of the interferon pathway and that hCAF1 is associated in the cytoplasm of resting cells with STAT1, a crucial transcription factor of this pathway. We found that hCAF1 participates in the extinction of the IFN signal via its deadenylase activity, by speeding up the degradation of some STAT1-induced mRNAs. Our findings are important because abnormal activations of this pathway are frequently associated with cancer and auto-immune diseases. In parallel, we characterized a novel isoform called hCAF1v2 produced by alternative splicing of the Caf1 gene. We reported that hCAF1v2 displays divergent functions compared with hCAF1. In fact hCAF1v2 does not have a deadenylase activity and is preferentially associated with PRMT1 to modulate arginine methylation. Altogether, our findings identify a new signalling pathway which is regulated by hCAF1, and reveal novel mechanisms utilized by the CCR4-NOT complex to control gene expression