Coactivateurs et corépresseurs des récepteurs - iPubli
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1. 17617 23 7 Blanco Mo Wang I Tsai SY Tsai MJ O Malley BW Jurutka PW Haussler MR Ozato K Transcription factor TFIIB and the vitamin D receptor cooperatively activate li gand dependent transcription Proc Natl Acad Sci USA 1995 92 1535 9 8 Tasset D Tora L Fromental C Scheer E Chambon P Distinct classes of transcriptio nal activating domains function by different mechanisms Cell 1990 62 1177 87 9 Jacq X Brou C Lutz Y Davidson I Chambon P Tora L Human TAFII30 is present in a distinct TFIID complex and is required for transcriptional activation by the estrogen receptor Cell 1994 79 107 17 10 Plessis A Camonis JH Le syst me double hybride mode emploi m decine sciences 1994 10 RI R9 11 Lee JW Ryan F Swaffield JC Johnston SA Moore DD Interaction of thyroid hor mone receptor With a conserved transcrip tional mediator Nature 1995 374 91 4 12 Cavaill s V Dauvois S Danielian PS Parker MG Interaction of proteins with transcriptionally active estrogen receptors Proc Natl Acad Sci USA 1994 91 10009 13 13 Halachmi S Marden E Martin G Mac Kay H Abbondanza C Brown M Estrogen receptor associated proteins possible me diators of hormone induced transcription Science 1994 264 1455 8 m s n 2 vol 12 f vrier 962. face hydrophile r sidus charg s et une face hydrophobe bromodomain motif potentiellement impliqu dans des interactions pro t ine prot ine consensus FX OIE NEN RING finger motif prot ique liant Zn du type doigt de zinc consen sus CX CXoo7CXHX CX CX 17CX20 coiled coil structure form e de plu sieurs h lices amphipatiques parall les repli es et embo t es l une dans lautre R F RENCES mmm l Parker MG Steroid and related recep tors Curr Opin Cell Biol 1993 5 499 504 2 Lavau C Jansen J Weis K Lamond A De jean A Leuc mie aigu promy locytaire et acide r tino que le paradoxe m decine sciences 1994 10 817 24 3 Danielian PS White R Lees JA Parker MG Identification of a conserved region re uired for hormone dependent transcrip tonal activation by steroid hormone recep tors EMBO J 1992 11 1025 33 4 Pierrat B Heery DM Chambon P Losson R A highly conserved region in the hormo ne binding domain of the human estrogen receptor functions as an efficient transacti vation domain in yeast Gene 1994 143 193 200 5 Tanese N Tjian R Coactivators and TAFs a new class of eukaryotic transcription factors that connect activators to the basal machine 7 T ring Harbor Symp Quant Biol 1993 6 Ing NH Beekman JM Tsai SY Tsai MJ O Malley BW Members of the steroid hor mone receptor superfamily interact with TFIIB S300 II J Biol Chem 1992 267
3. utilisant une sonde prot ique radiomarqu e contenant le domaine de liaison l hormone du ER fusion n la GST l ADN correspondant RIP140 a r cemment t clon 14 RIP140 est une prot ine nucl aire tr s hydrophile et riche en s rines qui ne pr sente pas de domaines caract ristiques ni d analogies avec les s quences provenant des banques de donn es RIP140 interagit galement avec le r cepteur dans des cellules intactes et est capable de moduler son activit transcriptionnelle En effet la trans fection transitoire de quantit s crois santes de vecteur d expression pour RIP140 produit un effet biphasique sur la transactivation par le ER A faibles concentrations RIP140 aug m s n 2 vol 12 f vrier 96 mente de deux fois le niveau de transcription du g ne t moin et la r prime fortes doses probablement cause de la s questration d un fac teur limitant qui n est vraisemblable ment pas la TBP ou TFIIB puisque in vitro RIP140 n interagit pas avec ces facteurs de mani re stable TIF1 TIF1 transcription intermediary factor 1 est une prot ine murine dont PADNc a t isol par le groupe de Chambon 15 sur la base de sa capa cit de stimuler de mani re hormo no d pendante l activit transcrip tionnelle de la fonction AF2 du r cepteur RXRy chez la levure La prot ine TIFI contient trois types de domaines remarquables des s quences riches en r sidus cyst in
4. MAS MINI SYNTH SE m decine sciences 1996 12 229 33 Coactivateurs et cor presseurs des r cepteurs nucl aires Apr s le temps des interactions g n tiques ph nom nes d pistasie d empreinte de vari gation etc voici celui des interactions prot iques d ailleurs ventuellement l origine des premi res Il appara t que de tr s nombreuses prot ines n accomplissent leurs t ches que sous la forme d assemblages supramol culaires dont les partenaires peuvent tre identifi s par des m thodes biochimiques ou g n tiques technique des doubles hybrides dans la levure Ainsi la fonction des diff rents membres de la superfamille des r cepteurs nucl aires ne peut s expliquer que par des interactions multiples avec des mol cules homologues formation d homo et d h t rodim res ou h t rologues Celles ci peuvent tre des modulateurs des activateurs ou des inhibiteurs ou encore des cibles de l action des r cepteurs nucl aires tels que entre autres NFKB m s n 2 vol 12 f vrier 96 A la recherche de modulateurs de l activit transcriptionnelle des r cepteurs nucl aires Les r cepteurs nucl aires font partie d une superfamille de facteurs trans criptionnels qui regroupe en particu lier les r cepteurs des hormones st roides et thyroidiennes de la vitamine D3 et des r tino des 1 2 Une fois activ s apr s liaison du ligand ces r cepteurs se
5. che de levu re o le g ne SPT6 est d l t l activi t du ER est diminu e par rapport une souche sauvage De m me la surexpression de SPT6 dans la levure ou dans les cellules de mammif re stimule d environ trois fois la transac tivation par le ER Cet effet n cessite le domaine de liaison l hormone du r cepteur et des exp riences de pr cipitation par la GST confirment que SPT6 interagit in vitro avec cette r gion du ER Conclusions ce jour et sans tenir compte des composants de la machinerie de base cinq prot ines dont trois seule ment d origine humaine pr sentent la capacit d interagir avec les domaines activateurs de la transcrip tion de r cepteurs nucl aires et il est vraisemblable que d autres facteurs viendront rapidement s ajouter cet te liste de coactivateurs potentiels Dans certains cas 1l reste cependant d montrer que l interaction obser v e in vitro ou dans la levure existe aussi dans les cellules animales intactes Pour chacun des candidats de nom breux arguments renforcent l id e qu ils sont des m diateurs de la tran sactivation des r cepteurs nucl aires mais la preuve formelle est difficile obtenir pour plusieurs raisons D une part ces facteurs pr sentant une expression quasi ubiquitaire il n est pas ais de disposer de syst mes cel lulaires d pourvus d activit endog ne qui permettraient d obtenir des effets plus nets D autre par
6. es et histidines dont un domaine RING finger un domaine coiled coil et une r gion appel e bromodomain en car boxy terminal de la mol cule Le site d interaction avec le r cepteur qui ne semble pas impliquer ces domaines connus a t localis dans la r gion centrale de TIFI Dans le syst me du double hybride ainsi que n vitro TIFI interagit aussi avec d autres r cepteurs nucl aires RXR amp RAR amp VDR PR et ER de mani re hormono d pendante L interaction avec RXRy ou RARQ est abolie par des mutations dans la r gion conserv e de AF2 qui affec tent son activit transcriptionnelle et la liaison de TIF au r cepteur des strog nes est bloqu e en pr sence d anti strog nes qui inhibent gale ment l activit AF2 Par cotransfection transitoire de vec teurs d expression pour TIFI et RXRa dans des cellules COS I une r pression sp cifique de la transacti vation de RXR amp a pu tre observ e Cette interf rence qui existe gale ment avec le ER r sulterait encore une fois de la s questration d un fac teur cible de TIFI Comme pour RIP140 ce facteur pr sent en quanti t limitante ne semble pas tre la TBP ni TFIIB 231 SPT6 SPT6 fait partie d une classe de pro t ines identifi es g n tiquement chez la levure qui contr lent la transcription en affectant la structure chromatinienne 16 Baniahmad et al Houston Texas USA 17 ont montr que dans une sou
7. es analogies significatives avec SUGI un m diateur transcriptionnel de levure Tous deux font partie d une superfamille de mol cules qui contiennent un domaine de 200 acides amin s associ une acti vit AT Pase Dans le syst me du double hybride ainsi que lors des exp riences de liai mm SON 27 vitro TRIPI interagit avec TR 230 263 302 EEEE l Liaison l ADN Liaison de l hormone R cepteur des strog nes Machinerie transcriptionnelle de base TATA box Figure 1 A Repr sentation de la structure du r cepteur des strog nes ER humain Les diff rents domaines de la mol cule sont repr sent s par des bo tes d paisseur variable les nombres au d but de chaque domaine indiquent les coordonn es en acides amin s La subdivision en six do maines A F est fond e sur le pourcentage de conservation entre les diff rents r cepteurs La position des fonctions activatrices de la transcription AF activating function et des domaines de liaison l ADN et l hormone sont galement report es B Sch ma des interactions prot iques pouvant rendre compte de l activation de la transcription par le ER Apr s liaison de l hormone et dim risation le ER se lie l ADN au niveau d l ments de r ponse aux strog nes ERE et stimule la transcription de g nes cibles en in teragissant directement ou indirectement via des facteurs interm diaires ou coactivateurs avec la machinerie tran
8. la TBP mais aussi avec TAFII250 bien que la liaison soit de plus faible intensit L interaction de TAFII30 avec le r cepteur des strog nes a t analy s e par des exp riences de pr cipita tion dites de GST pull down dans lesquelles diff rents mutants du domaine AF du ER fusionn s la glutathion S transf rase GST sont utilis s pour pr cipiter TAFII30 radiomarqu Les r sultats r v lent que l association implique le domai ne AF2a situ dans la partie amino terminale du domaine de liaison de l hormone 5 et n est pas modul e par la pr sence de ligand stradiol ou anti strog nes L utilisation d un anticorps monoclo nal anti TAFII30 sugg re que ce fac teur pourrait jouer un r le dans le relais de l activit transcriptionnelle du ER tout au moins in vitro En effet dans des exp riences de trans cription acellulaire la pr incubation des extraits cellulaires avec l anti corps r duit sp cifiquement d envi ron trois fois l activit transcription nelle d une prot ine chim re contenant le domaine de liaison de l hormone du ER 9 TRIP1 En utilisant le syst me du double hybride dans la levure 10 Lee et al Boston MA USA ont isol plu sieurs clones d ADNcC codant pour des prot ines humaines capables d interagir avec le r cepteur de l hor mone thyroidienne TR 11 Un de ces clones appel TRIPI thyroid receptor interacting protein pr sente d
9. lient des s quences d ADN appel es l ments de r ponse et contr lent l expression de g nes sp cifiques gr ce deux fonctions activatrices de la transcrip tion AF figure 1 La fonction AF situ e dans la r gion amino termina le est constitutive alors que AF2 situ e dans la r gion carboxy termi nale galement impliqu e dans la fixation de l hormone n est active qu apr s liaison du ligand Cette fonction AF2 requiert une courte r gion pouvant adopter une structu re d h lice amp amphipathique conser v e entre les diff rents r cepteurs figure 1A La mutation des r sidus conserv s abolit totalement l activit transcriptionnelle du r cepteur 3 Plus r cemment le groupe de P Chambon Strasbourg a identifi une autre r gion AF2a dans le domaine de liaison de l hormone du r cepteur aux strog nes qui semble responsable de son activit transcrip tionnelle chez la levure 4 Cependant si la structure des domaines activateurs des r cepteurs nucl aires commence tre d voil e on conna t peu de choses du m ca nisme par lequel ils modulent le niveau de transcription des g nes cibles Il est toutefois admis que la transmission du signal d activation implique des contacts directs ou indi rects entre prot ines 5 figure 1B Diff rents travaux ont r v l une interaction directe de plusieurs r cepteurs nucl aires avec des com posants de la machinerie t
10. ranscrip uonnelle de base tels que la TBP TATA box binding protein ou le fac teur TFIIB 6 7 D autres tudes ont d montr l existence de facteurs interm diaires appel s coactiva teurs m diateurs ou adaptateurs n cessaires la transmission de l effet activateur des r cepteurs nucl aires 8 En utilisant diff rentes approches plusieurs ADN compl mentaires ADNc ont r cem ment t isol s qui codent pour des prot ines capables d interagir direc tement avec les fonctions activatrices de ces r cepteurs Tableau 1 Cet article a pour but de faire la synth se des r sultats obtenus sur ces coactiva teurs transcriptionnels potentiels TAFII30 TAFII30 est l un des facteurs TAF pour 1BP associated factors qui sont associ s la TBP pour former le com plexe TFIID 5 Des exp riences de transcription in vitro ont d voil l importance des TAF pour obtenir une stimulation transcriptionnelle efficace par diff rents facteurs activa teurs dont le r cepteur des stro g nes ER La s quence en acides amin s de TAFII30 obtenue apr s purification et micros quen age de la prot ine a permis de pr parer une sonde d ADN sp cifique utilis e pour isoler ADNc correspondant 9 L analyse de la s quence de 229 TAFII30 ainsi obtenue n a pas r v l d analogie significative avec des motifs prot iques connus In vitro TAFII30 interagit directe ment non seulement avec
11. scriptionnelle de base qui comprend l ARN polymerase Il ARNPollll et des facteurs g n raux dont TFIID qui est form de la TBP TATA box binding protein et des TAF TBP associated fac tor en gris clair et avec le r cepteur du 9 cis acide r tinoique RXR mais pas avec le r cepteur des glucocortico des De plus il semble qu il existe deux domaines d interaction de TRIPI sur TR un situ dans la partie amino ter minale du r cepteur et l autre dans le domaine de liaison de l hormone Cependant in vitro et dans le contex te du r cepteur entier l interaction de TRIPI ne semble pas affect e par le ligand D autre part le r le de TRIPI dans l activation de la transcription par les r cepteurs nucl aires a t abord par des exp riences de transfection transitoire visant tudier l effet de la surexpression de TRIPI sur l activi t transcriptionnelle de TR et RXR Le seul effet obtenu a t une r pres sion sp cifique de la transactivation pouvant refl ter soit la s questration d un facteur cible en aval soit la satu ration des sites d interaction la fois sur le r cepteur et sur le facteur cible RIP140 En 1994 les groupes de Parker Londres Grande Bretagne 12 et de Brown Boston MA USA 13 d crivaient ind pendamment deux prot ines appel es RIP140 et RIP160 pour receptor interacting protein ou ERAP pour estrogen receptor associated protein capables d interagir in
12. t dans certains cas il est probable que le fac teur associ au r cepteur est com plex d autres prot ines qu il fau drait aussi surexprimer pour obtenir une stimulation efficace de la trans cription Enfin il est possible que la nature du coactivateur varie selon le EEE promoteur consid r structure de 232 l l ment de r ponse nature des autres facteurs transcriptionnels pou vant agir en synergie avec le r cep teur Les recherches vont donc continuer avec comme objectifs non seulement une meilleure compr hension des m canismes mol cu laires de r gulation de l expression g n tique mais aussi des r ponses des probl mes de sant tels que l insensibilit hormonale ou la r sis tance aux th rapies endocriniennes r sistance des cancers du sein aux anti strog nes par exemple E GLOSSAIRE AF fonction activatrice activating function TBP prot ine liant la boite TATA TATA box binding protein TAF facteur associ la TBP TBP associated factor GST glutathion S transf rase ER r cepteur des strog nes estro gen receptor TR r cepteur des hormones thyrot diennes thyroid hormone receptor RAR r cepteur de l acide r tinoique RXR r cepteur de l acide 9 cis r ti noique VDR r cepteur de la vitamine D vitamin D receptor PR r cepteur de la progest rone pro gesterone receptor h lice amphipatique h lice amp pr sen tant une
13. vitro m s n 2 vol 12 f vrier 96 Tableau R CAPITULATIF DES PROT INES INTERAGISSANT AVEC LES FONCTIONS ACTIVATRICES DE LA TRANSCRIPTION DES R CEPTEURS NUCLEAIRES Origine Taille D nomination TAFII30 Humaine Humaine RIP140 Humaine TIF1 Murine Structure Pas de domaine caract ristique 406 Homologue de SUG1 Domaine ATPase Riche en s rine RING finger Bromodomain Domaine AF2a de ER Domaines AF1 et AF2 de TR et RXR amp Q Pas d interaction avec GR Domaine AF2 de ER PR ER RARQ amp Domaine coiled coil Domaine acide en NH2 terminal Donn e en nombre d acides anim s Domaine de liaison de l hormone de ER Domaine AF2 de RXR VDR In vitro l anticorps anti TAFII30 inhibe l activit AF2 de ER Expression de TRIP1 r prime l activit de TR et RXRa Modulation de l activit de ER effet biphasique Expression de TIF1 r prime RXRa RAR et ER SPT6 stimule l activit de ER Abr viations pour les r cepteurs ER strog nes TR hormones thyroidiennes PR progest rone GR glucocortico des VDR vitamine D3 RXR acide 9 cis r tinoique RAR acide r tinoique de mani re hormono d pendante avec le domaine AF2 du ER Cette interaction n cessite un r cepteur fonctionnel du point de vue trans criptionnel puisqu elle est abolie lorsque la fonction AF2 est inactiv e par des mutations ponctuelles ou en pr sence d anti strog nes En
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