Etude structurale des complexes contenant des TAFs, TFIID et TFTC, par microscopie électronique et analyse d'images de molécules isolées
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
TFIID is a big complex, which plays a key role in regulation of transcription of class II genes. Its binding to the ADN promoter allows the recruitment and the assembly of the whole preinitiation complex. TFIID is composed of TBP (TATA Binding Protein) associated to 14 TAFs (TBP-Associated Factors). We obtained 3D structures of human and yeast TFIID using electron microscopy and single molecule image analysis. The human and yeast complexes appeared very similar in size and in shape and were organised in three domains forming a molecular clamp with a size suitable to accommodate a double stranded DNA molecule. Surprisingly, the TFTC complex (TBP-Free TAF Containing Complex), which is able to initiate transcription in the same manner than TFIID and contain 8 TAFs, but which doesn't contain TBP, also organised in molecular clamp very similar to TFIID. Finally, we mapped the 9 Histone Fold Domain-containing TAFs (HFD-TAFs), reported to heterodimerize in 5 pairs in coexpressions experiments and in pair-wise interactions. The immunolocations show that HFD-partners colocalise but that each HFD-TAF was found in two different lobes of the yeast TFIID structure revealing an unexpected and novel molecular organisation of TFIID.
Abstract FR:
Le facteur de transcription TFIID est un grand complexe multiprotéique qui joue un rôle clé dans la régulation de l'expression des gènes de classe II. Ce complexe est composé de TBP (TATA Binding Protein) et de 14 TAFs (TBP-Associated Factors). La microscopie électronique et la technique d'analyse d'images de molécules isolées nous ont permis d'obtenir les structures 3D des complexesTFIID humain et de levure aux résolutions de 3,5 nm et 3 nm, respectivement. Ces structures sont très semblables en tailles et en formes, elles sont toutes deux constituées de trois domaines, organisés en une pince moléculaire offrant une cavité d'une taille compatible avec celle de l'ADN. De façon surprenante, le complexe TFTC (TBP-Free TAF Containing Complex) est aussi capable d'initier la transcription in vitro, bien qu'il soit dépourvu de TBP. Il possède 8 TAFs aussi présents dans TFIID et comporte des sous-unités qui lui sont spécifiques. Le modèle de TFTC à la résolution de 3,5 nm a révélé que TFTC et TFIID avait un noyau structural commun organisé en une pince moléculaire. Enfin, parmi les 14 TAFs qui constituent TFIID, 9 comportent un motifs de repliement de type histone, (HFD, Histone Fold Domain), permettant leurs hétérodimérisations en 5 paires dans des systèmes de coexpression et d'interaction deux-à-deux. Nous avons immunolocalisé ces 9 TAFs sur TFIID de levure et montré que les partenaires contenant des HFD colocalisaient, cependant la distribution de chacun de ces TAFs dans deux lobes différents suggère une architecture inattendue du complexe TFIID. Laire