| Resumé |
La méthylation de la lysine 9 de l'histone 3 (H3K9), établie par les lysine méthyltransférases (KMTs) SETDB1, SUV39H1, G9A et GLP, représente un mécanisme épigénétique central dans la régulation du destin cellulaire. En particulier, la methylation d'H3K9 est directement impliquée dans la formation de l'hétérochromatine et l'extinction des gènes. Notre laboratoire a montré que les principales KMTs (SETDB1, G9A, GLP et SUV39H1) spécifiques de H3K9 forment un méga-complexe impliqué dans la répression transcriptionnelle, probablement via une coopération pour établir les différents niveaux de méthylation. Néanmoins, la régulation des complexes de H3K9 KMT n'est jusqu'à présent pas bien comprise. Il est à noter que des modifications post-traductionnelles (PTM) ont été impliquées dans la régulation des fonctions des KMTs. Dans ce contexte, mon projet visait à comprendre comment la méthylation de SETDB1 régulerait son activité (incorporation dans des complexes, interaction avec ses partenaires, recrutement à la chromatine). Le but étant d'établir quel impact auraient ces modifications de SETDB1 sur la formation de l'hétérochromatine, l'expression des gènes et la régulation du destin cellulaire. SETDB1 est cruciale lors du développement et de la différençiation cellulaire. De plus, SETDB1 est essentielle pour la pluripotence et le renouvellement des cellules souches embryonnaires murines (mESC). L'inactivation génique de ou KO de Setdb1 est létal au stade préimplantatoire à 7,5 jours post-coïtum (dpc). En plus des histones, SETDB1 méthyle d'autres protéines comme UBF, ING2 et p53. Mes résultats montrent notamment, que SETDB1 s'autométhyle sur les lysines K1170 et K1178 localisées dans le domaine catalytique SET. SETDB1 et SUV39H1 coordonnent l'établissement et la maintenance de H3K9me3 dans l'hétérochromatine péricentromérique constitutive et co-régulent de nombreuses cibles génomiques dans l'hétérochromatine, dont les éléments transposables comme les Long Interspersed Nuclear Elements (LINEs) et les rétrovirus endogènes (ERVs). Comme SUV39H1 est une triméthyltransférase qui utilise H3K9me1 ou H3K9me2 comme substrat primaire, SETDB1 pourrait probablement fournir les mono- ou di-méthyl H3K9. Mes résultats suggèrent un modèle dans lequel l'auto-méthylation de SETDB1 est pré-requise à la trans-méthylation subséquente par SUV39H1. Ce mécanisme pourrait réguler non seulement l'interaction physique entre SETDB1 et SUV39H1, via le chromodomaine de SUV39H1, mais aussi leur coopération dans l'établissement et la maintenance des blocs (grands domaines) d'hétérochromatine et l'extinction des éléments transposables, au moins dans les cellules souches. Ainsi, nous souhaitons mieux comprendre comment le « dialogue » entre ces deux H3K9 KMT majeures, SETDB1 et SUV39H1, est impliqué dans leurs interactions et leurs recrutements aux loci cibles. |