Etude de l`implication des protéines MeCP2, CDKL5 et FOXG1 dans

Etude de l’implication des protéines MeCP2, CDKL5 et FOXG1 dans la réponse aux dommages de
l’ADN.
Contact : Ambra Giglia-Mari
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Le syndrome de Rett est une maladie neuro-développementale progressive conduisant à un
polyhandicap lourd associé à des retards mentaux sévères. Cette maladie touche principalement les
filles avec une fréquence d’environ 1/10 000 naissances et représente la première cause de
polyhandicap dans les sociétés occidentales. Les petites filles atteintes du syndrome de Rett naissent
sans symptôme apparent, mais entre 6 à 18 mois, leur développement se ralentit et elles rentrent
dans une phase de régression rapide avec perte du langage et de la motricité accompagnée de
mouvements stéréotypés des mains, de troubles respiratoires et de crises d'épilepsie. Les patientes
atteintes de ce syndrome présentent une large variété de phénotype.
En 1999, l’équipe de Dr Zoghbi a montré que cette maladie est causée par des mutations sur le gène
codant pour le facteur de transcription MeCP2. Différentes fonctions ont été attribuées à MeCP2 :
modulateur transcriptionnel (active/réprime la transcription), épissage alternatif de certains ARNm,
maintien de l’état de méthylation des gènes au cours de la réplication de l’ADN et modification de la
structure tridimensionnelle et/ou du niveau de compaction de la chromatine.
Récemment il a été montré que certaines patientes atteintes de formes légères ou sévères du
syndrome de Rett présentent des mutations dans les gènes CDKL5 (sérine/thréonine Kinase) ou
FOXG1 (facteur de transcription) respectivement. À ce jour, la littérature ne fait état d’aucune
relation entre ces trois protéines permettant de comprendre les causes de la pathologie.
Au sein de l’équipe, nous avons induit des dommages à l’ADN par micro-irradiation laser et nous
avons pu observer que les 3 protéines MeCP2, CDKL5 et FOXG1 s’accumulent au niveau des régions
endommagées de l’ADN. Notre but maintenant est de comprendre et de caractériser le rôle de ces
protéines au niveau de la zone endommagée.
Nous avons pu montrer que la protéine CDKL5 serait recrutée sur le dommage avant MeCP2. En
parallèle, nous avons montré que la région C-terminale de MeCP2 serait nécessaire à ce recrutement.
Or il a été montré que cette région serait requise pour l’interaction entre CDKL5 et MeCP2. Le
recrutement de CDKL5 sur le dommage serait-il alors nécessaire pour le recrutement de MeCP2 ?
D’autre part nous avons montré que les cellules déficientes pour la protéine FOXG1 seraient très
sensibles aux rayons UVs suggérant un rôle potentiel pour cette protéine dans la voie de réparation
de l’ADN par excision des nucléotides (NER)
Utilisant des techniques de Western Blot, de FRAP, de microscopie confocale multiphotonique, de
clonage, d’immunofluorescence, de culture et de survie cellulaire nous voulons savoir si ces 3
protéines agissent dans une seule et même voie de réparation de l’ADN ? Auraient-elles un rôle dans
la signalisation autour de l’ADN endommagé ? Auraient-elles un rôle de plateforme protéique pour
faciliter le recrutement des protéines impliquées directement dans la réparation de l’ADN ? Ces
résultats nous permettront de comprendre l’impact des dommages à l’ADN sur la pathologie du
syndrome de Rett et d’envisager des thérapies préventives.
Techniques relatives au projet :
ChIP, clonage, culture cellulaire, microscopie cellulaire.
Références :
Godon C., Coin F., Vermeulen W. Mari PO, Giglia-Mari G. Generation of DNA single strand
displacement by compromised nucleotide excision repair. In revision in EMBO journal.
Theil A., Wijgers N. Nonnekens J., Vermeulen W. G. Giglia-Mari. Slowly progressing Nucleotide
Excision Repair in Trichothiodystrophy group A patient fibroblasts. Mol Cell Biol. 2011
Sep;31(17):3630-8. Epub 2011 Jul 5.
G. Giglia-Mari, A. Zotter and W.Vermeulen
DNA damage response. The Nucleus. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Jan 1;3(1). pii: a000745.
doi: 10.1101/cshperspect.a000745.