Modifications post-traductionnelles et activité du facteur de transcription Sp1 au cours de la division cellulaire et de l'apoptose
par Axel Vicart
Thèse de doctorat en Immunologie
Sous la direction de Brigitte Kahn-Perlès.
Soutenue en 2006
à Aix-Marseille 2 , en partenariat avec Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (autre partenaire) .
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Résumé
La protéine Sp1 est une facteur de transcription eucaryote capable d'activer sélectivement la transcription d'une grande variété de gènes en se fixant, par l'intermédiaire de motifs en doigts de zinc, aux boites GC de l'ADN. Sa spécificité d'action est assurée par de modifications posttraductionnelles multiples et des interactions sélectives avec d'autres protéines régulatrices. Sp1 est ainsi impliqué dans de nombreux processus biologiques et contrôle notamment l'expression de gènes associés à la division cellulaire et à l'apoptose. C'est autour de ces deux axes que ma thèse a été menée. Nous avons dans un premier temps focalisé notre étude sur la déphosphorylation de Sp1 par la phosphatase 2A survenant dans les cellules en prolifération. Nous avons pu démontrer que celle-ci touchait simultanément plusieurs sérines et thréonines et que la forme déphosphorylée de Sp1 était préférentiellement recrutée par la chromatine in vivo. Nous avons par ailleurs cherché à préciser l'implication de Sp1 dans l'activité anti-proliférative et pro-apoptotique des inhibiteurs d'histones deacétylases dans divers types de cellules tumorales. Nous avons montré que la trichostatine A induisait le clivage de Sp1 par les caspases et identifié les sites cibles correspondants. Des résultats préliminaires indiquent que le fragment C-terminal est davantage recruté à la chromatine que la protéine Sp1 entière et exerce une activité transcriptionnelle accrue. Nous avons ainsi décrit deux mécanismes de régulation post-traductionnelle de Sp1 (déphosphorylation et clivage) conduisant à une augmentation de sa fixation in vivo à l'ADN, lors de la division cellulaire et de l'apoptose. Nous proposons dès lors que le recrutement de Sp1 est un pré requis pour l'expression d'un grand nombre de gènes induits dans ces deux contextes, la transcription sélective de chacun d'entre eux étant éclenchée par des mécanismes de régulation complémentaires
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Titre traduit
Post-translationnal modifications and activity of Sp1 transcription factor throughout cell division and apoptosis
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Résumé
Sp1 is a eukaryotic transcription factor which specifically binds to GC boxes on DNA via its zinc finger domain. Its selective activity on a large panel of genes is ensured by multiple posttranslational modifications and selective interactions with other regulating proteins. Among these genes are those implicated in cell division and apoptosis. My PhD focused on the role of Sp1 in these two processes. We first analyzed the mechanism and function of the phosphatase 2Ameditated dephosphorylation of Sp1 which occurs in proliferating cells. We showed that PP2A simultaneously targets several serines and threonines and that the Sp1 dephosphorylated form is preferentially recruited by chromatin in vivo. In addition, we sought to specify the role of Sp1 in the anti-proliferative and pro-apoptotic activities of histone deacetylases inhibitors in various tumoral cell types. We have shown that trichostatin A induces the cleavage of Sp1 by caspases and identified the corresponding target sites. Preliminary results indicate that the released Cterminal fragment is more recruited onto chromatin than the whole Sp1 protein and that it exerts an increased transcriptional activity. In conclusion, we have described two mechanisms of posttranslational regulation of Sp1 (dephosphorylation and cleavage) which both lead to an increase of its in vivo DNA binding during cell division and apoptosis. We propose that Sp1 recruitment is pre required for the expression of a large number of genes induced in these two processes, while their selective transcription is triggered by complementary regulatory mechanisms
