Etude de la déubiquitination des histones par le complexe co-activateur SAGA chez l'homme
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Abstract EN:
Coactivators are multi-subunit complexes that are recruited to promoters by gene-specific activators to facilitate transcription initiation either by direct interaction with general transcription factors or indirectly through modification of chromatin structure. The yeast SAGA coactivator complex and its human homologue, hSAGA, facilitate access of general transcription factors to DNA through histone acetylation mediated by GCN5. More recently Ubp8 was identified as a new subunit of ySAGA and was shown to confer a deubiquitinase activity towards monoubiquitinated histone H2B (H2Bub). We identified the human ortholog USP22 as a hSAGA subunit that is able to deubiquitinate H2Bub and also H2Aub. Using reconstruction experiments of recombinant complexes and in vitro deubiquitination assays, we showed that the enzymatic activity of USP22 is regulated by its interactions with other hSAGA subunits such as ATXN7, ATXN7L3 and ENY2. Knockdown of ATXN7L3 in human cells leads to a loss of USP22 from hSAGA and therefore to a global increase of H2Bub and H2Aub. ATXN7L3 knockdown also leads to a decreased induction of hSAGAregulated genes. After induction in control cells the promoters of these genes have unchanged levels of H2Bub. In contrast, in ATXN7L3 knockdown cells, H2Bub was enriched after induction at the same promoter. These results underline the highly dynamic nature of H2B ubiquitination and deubiquitination on promoter during gene transcription and can explain the modification of hSAGA-dependent gene expression.
Abstract FR:
Les co-activateurs sont des complexes multiprotéiques qui sont recrutés aux promoteurs par des activateurs spécifiques pour faciliter l’initiation de la transcription, soit directement par des interactions avec les facteurs généraux de transcription, soit indirectement en modifiant la structure de la chromatine. Le complexe co-activateur SAGA de levure et son homologue humain hSAGA, facilite l’interaction des facteurs généraux de transcription grâce à son activité d’acétylation des histones via la sous-unité GCN5. Plus récemment, Ubp8 a été identifiée comme une nouvelle sous-unité du complexe SAGA de levure qui lui confère une activité de déubiquitination des histones H2B monoubiquitinées (H2Bub). Nous avons identifié l’orthologue humain USP22 comme une sous-unité capable de déubiquitiner H2Bub mais aussi H2Aub. Nous avons montré qu’USP22 est régulée par ses interactions avec d’autres sous-unités de hSAGA tel qu’ATXN7, ATXN7L3 et ENY2. La diminution d’expression d’ATXN7L3 dans des cellules humaines provoque une perte d’USP22 dans le complexe hSAGA et par conséquent une augmentation globale d’H2Bub et H2Aub. La réduction d’ATXN7L3 induit aussi une diminution de l’induction des gènes régulés par hSAGA. Après induction dans une lignée contrôle les promoteurs de ces gènes ne montrent pas de changement du niveau d’H2Bub. Cependant, dans des cellules où l’expression d’ATXN7L3 est réduite, H2Bub est enrichie suite à l’induction sur ces promoteurs. Ces résultats soulignent la nature dynamique de l’ubiquitination et de la déubiquitination d’H2B au niveau du promoteur durant la transcription des gènes et pourraient expliquer la modification d’expression des gènes hSAGA dépendants.