La méthylation des arginines par PRMT1 : régulation et fonctions biologiques

PRMT1 arginine methylation, regulation and biologic roles

• Auteur / Autrice : Yannis Robin-Lespinasse
• Direction : Laura Corbo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs

Estrogènes

Méthyltransférases

Méthylation

Arginine

Résumé

La méthylation des arginines des protéines est une modification post-traductionnelle émergente, impliquée dans un nombre croissant de processus cellulaires dont la régulation de la transcription, la signalisation, la maturation de l'ARN et la réparation de l'ADN. Bien que la protéine arginine méthyltransférase 1 (PRMT1) soit l'arginine méthyltransférase majoritaire chez les Mammifères, peu de choses sont connues à propos de la régulation de son activité. Mon travail de thèse a démontré de façon innovante l’existence d’un nouveau régulateur de l’activité enzymatique de PRMT1. En effet, hCAF1 (human CCR4-NOT associated factor 1) est capable entre autre de réguler la méthylation de l’histone H4 par PRMT1, indiquant que hCAF1 a un rôle significatif dans la régulation du code histone et de la transcription. De plus, j’ai mis en évidence une nouvelle localisation subcellulaire de PRMT1 et de son régulateur hCAF1 (dans les « splicing speckles »), les reliant à l’épissage, voire au couplage entre transcription et épissage. Parallèlement, j’ai participé à l’identification d’un tout nouveau substrat de PRMT1 : le récepteur aux oestrogènes ERα. Par mutagénèse dirigée nous avons identifié un site de méthylation (R260) et produit un anticorps spécifique de cette modification. Cela nous a permis d’étudier le rôle fonctionnel de cette nouvelle modification et de montrer qu’elle est indispensable à l’activité nongénomique de ERα (activité cytoplasmique du récepteur). C’est la première fois qu’un lien est établi entre la méthylation des arginines et la voie de signalisation non-génomique des oestrogènes, soulignant l’importance de cette modification post-traductionnelle dans la méthylation des arginines dans les phénomènes cellulaires essentiels et la nécessité d’une recherche accrue dans ce domaine

Protein arginine methylation is an emergent post-translational modification involved in a growing number of cellular processes, including transcriptional regulation, cell signaling, RNA processing and DNA repair. Although protein arginine methyltransferase (PRMT 1) is the major arginine methyltransferase in mammals, little is known about the regulation of its activity, except for the regulatin induced by interaction with the antiproliferative protein BTG1 (B-cell translocation gene 1). Since the protein hCAF1 (CCR4-associated factor 1) was described to interact withe BTG1, we investigated a functional link between hCAF1 and PRMT1. By co-immunoprecipitation and immunofluorescence ixperiments we demonstratd that endogenous hCAF1 and PRMT1 interact in vivo and colocalize in nuclear speckles, a sub-nuclear compartment enriched in small nuclear ribonucleoproteins and splicing factors. In vitro methylation assays indicated that hCAF1 is not a substrte for PRMT1-mediated methylation, but it regulates PRMT1 activity in a substrate-dependent manner. Moreover, small interfering RNA (siRNA)-mediated silencing of hCAF1 in MCF-7 cells significantly modultes the methylation of endogenous PRMT1 substrates. Finally, we demonstrated that in vitro and in the cellular context, hCAF1 regulates the methylation of Sam68 and histone H4, two PRMT1 substrates. Since hCAF1 and PRMT1 have been involved in the regulation of transcription and RNA metabolism, we speculate that hCAF1 and PRMT1 could contribute to the crosstalk between transcription and RNA processing