Résumé :
|
La régulation de l'expression génique au niveau de la traduction intervient dans de nombreuses situations biologiques. En particulier, les IRES (internal ribosom entry sites) sont des activateurs traductionnels qui permettent la traduction d'ARNm dans des conditions où le mécanisme classique de traduction dépendante de la coiffe est bloqué. Ceci se produit en cas de stress (hypoxie, apoptose) mais aussi au début de la différenciation myoblastique. Les FGFs (fibroblast growth factors) ont été décrit comme des inhibiteurs de la différenciation myoblastique lorsqu'ils agissent en tant que mitogènes extracellulaires. Cependant, le FGF1 intracellulaire a été décrit comme un activateur de cette différenciation, indiquant que sa régulation dans les myoblastes est cruciale. Notre laboratoire a une position de leader dans le domaine des FGFs et du contrôle de la traduction, notamment en ce qui concerne les IRES. Nous avons montré que l'IRES du FGF1 (brevet Généthon-Inserm) est activateur du transfert de gène dans le muscle squelettique, et nous avons créé un vecteur AAV basé sur cet IRES. Plus récemment, nous avons démontré que le FGF1 est requis pour la différenciation myoblastique et que l'un des quatre promoters alternatifs du gène FGF1 est activé, alors que la traduction de l'ARNm correspondant, dépendante de l'IRES, est activée concomitamment. Cette induction implique un nouveau mécanisme de couplage de la transcription avec la traduction. Par ailleurs, nous avons identifié un élément d'ARN, dans la région 3' non traduite de l'ARNm FGF1, qui active au moins 1000 fois la traduction IRES-dépendante spécifiquement dans les cellules musculaires. Le présent projet envisage de décrypter les mécanismes moléculaires et d'identifier les facteurs (protéines et microARNs) responsables de l'induction du FGF1 durant la myogénèse. Le mécanisme de couplage de la traduction avec la transcription sera élucidé en identifiant les complexes protéiques liés au promoteur du FGF1 dans les myoblastes en différenciation. Nous faisons l'hypothèse que des facteurs liés au promoteur seraient capables d'activer le recrutement de protéines activatrices de l'IRES sur l'ARNm naissant. Les protéines liées à l'IRES ont été récemment identifiées par des méthodes biochimiques (résonance plasmonique de surface couplée à la spectrométrie de masse, avec la plateforme de protéomique de Toulouse). Deux protéines candidates retenues sont la HNRNP M, et HSP90. Ces résultats devront être confirmés par des expériences d'immunoprécipitation et des approches fonctionnelles (siRNA, surexpression). De plus, l'amplificateur traductionnel 3' et les complexes protéiques qui s'y lient seront caractérisés, ainsi que les microARNs possiblement impliqués dans le contrôle de l'expression du FGF1 durant la différenciation myoblastique. La partie appliquée du projet a pour objectif de générer de nouveau outils pour la régénération de la fibre musculaire. Les complexes protéiques responsables de l'induction traductionnelle du FGF1 fourniront de nouvelles molécules candidates qui seront testées dans des modèles murins de régénération et de pathologie musculaires. Les trois éléments régulateurs coordonnés (promoteur, IRES, amplificateur 3') qui sont activés durant la myogenesis nous procureront un trio novateur pour créer un vecteur AAV très efficace pour le transfert de gène avec une expression muscle-spécifique. Ainsi, l'objectif de ce projet est à la fois de générer des connaissances nouvelles dans le domaine de la myogénèse et de développer de nouvelles molécules et outils utilisables pour améliorer la thérapeutique des maladies musculaires.
|