Protéines Myc : Régulateurs clés dans le cancer et l'expression génétique
Les protéines Myc contrôlent l'activité des gènes et sont liées au développement du cancer.
Richard Bayliss, E. Leen, S. Yeoh, E. Sahak, E. Mitchell, G. Wildsmith, M. Batchelor, A. N. Calabrese, G. Büchel
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Table des matières
- Rôles des Protéines Myc
- Comment Fonctionnent les Protéines Myc
- N-Myc et Cancer Pédiatrique
- Interactions avec d'Autres Protéines
- Comprendre la Structure de TFIIIC
- Préparer et Étudier les Protéines Myc
- Méthodes pour Analyser les Interactions
- Perspectives sur la Liaison Protéique
- Peptides N-Myc et Leur Liaison
- Le Rôle du Plug Acide
- Modélisation de l'Interaction
- Conclusion : Comprendre Myc et TFIIIC
- Source originale
- Liens de référence
La famille de protéines Myc comprend c-Myc, N-myc et L-Myc. Ces protéines sont importantes parce qu'elles aident à contrôler l'activation ou la désactivation des gènes dans les cellules. Elles sont impliquées dans plein de processus, comme la croissance et le développement, et elles jouent un rôle dans le cancer quand elles deviennent trop actives.
Ces protéines sont connues comme des facteurs de transcription, qui sont comme des interrupteurs qui allument et éteignent les gènes. Elles font ça en se fixant à des parties spécifiques de l'ADN. Les protéines Myc restent principalement dans une forme flexible mais ont une partie spécifique qui les aide à se connecter à une autre protéine appelée MAX. Quand Myc et MAX se rejoignent, ils s'attachent à certaines séquences d'ADN appelées E-boxes.
Rôles des Protéines Myc
Les protéines Myc ont des rôles cruciaux dans le développement et le maintien des tissus dans notre corps. Elles aident à contrôler des processus comme la croissance cellulaire et le métabolisme. Malheureusement, quand ces protéines ne sont pas régulées correctement, elles peuvent conduire au cancer. Des études montrent que presque 30% des échantillons de cancer ont trop de copies des gènes Myc.
Les protéines Myc amplifient les effets d'autres signaux qui disent aux cellules de grandir et de se diviser. Elles peuvent activer les trois types de polymérases à ARN, qui sont importantes pour fabriquer de l'ARN à partir de l'ADN. Ce processus est essentiel pour produire les protéines qui font la plupart du travail dans les cellules.
Comment Fonctionnent les Protéines Myc
Bien qu'on sache que les protéines Myc sont importantes pour activer les gènes, les façons exactes dont elles font ça ne sont pas entièrement comprises. Les protéines Myc interagissent avec plein d'autres protéines dans la cellule. Elles semblent fonctionner en aidant d'autres protéines qui influencent l'emballage de l'ADN et l'activité des gènes. Par exemple, elles peuvent augmenter certaines modifications chimiques sur l'ARN polymérase, rendant plus facile le démarrage du processus de fabrication d'ARN.
Des études récentes montrent aussi que les protéines Myc peuvent affecter la durée d'activité d'un gène et combien de temps d'autres protéines restent attachées à l'ADN. À des concentrations élevées, N-Myc peut s'agréger avec d'autres molécules qui indiquent l'utilisation active des gènes.
N-Myc et Cancer Pédiatrique
N-Myc est particulièrement important dans le neuroblastome, un type de cancer qui survient chez les jeunes enfants. Il a été trouvé pour la première fois dans des cellules de neuroblastome, et avoir des copies en plus de N-Myc est un signe que la maladie pourrait s'aggraver. Fait intéressant, N-Myc peut prendre certaines fonctions de c-Myc durant le développement des souris, ce qui suggère qu'ils peuvent principalement se remplacer l'un l'autre.
Ces protéines ont des zones spéciales appelées boîtes Myc qui les aident à accomplir leurs rôles. Les trois premières boîtes Myc se trouvent dans la partie de la protéine responsable d'activer l'Expression génétique. Cette partie est cruciale à la fois pour activer les gènes et pour les activités liées au cancer.
Interactions avec d'Autres Protéines
Une des protéines qui interagissent avec Myc s'appelle TFIIIC. Cette protéine aide à amener l'ARN polymérase aux régions d'ADN qui doivent être activées. TFIIIC est composée de différentes parties qui se lient à des séquences d'ADN spécifiques et aident à recruter l'ARN polymérase.
Des découvertes récentes ont montré que les protéines TFIIIC et Myc interagissent étroitement. N-Myc et c-Myc ont montré qu'ils peuvent se connecter directement avec des parties spécifiques de TFIIIC. Cette connexion semble être importante pour la façon dont l'ARN polymérase peut bien être recrutée aux gènes qui doivent être activés.
Comprendre la Structure de TFIIIC
TFIIIC est un complexe composé de différentes sous-unités qui aident à accomplir ses fonctions. TFIIIC interagit avec un autre complexe appelé TFIIIB, qui à son tour aide à recruter l'ARN polymérase aux bons endroits sur l'ADN. Chacune de ces sous-unités a des rôles spécifiques et peut se lier à différentes régions de l'ADN.
Comprendre la structure de TFIIIC a été un domaine d'étude important. Les avancées récentes ont révélé qu'une de ses sous-unités est plus complexe que ce qu'on pensait auparavant. Elle contient des parties qui aident à la lier à d'autres complexes protéiques et à l'ADN.
Préparer et Étudier les Protéines Myc
Pour étudier ces protéines, les chercheurs créent différentes versions d'elles dans le laboratoire. Ils cultivent ces protéines dans des bactéries et les purifient ensuite pour étudier comment elles interagissent entre elles et avec l'ADN.
Par exemple, ils utilisent des techniques spécifiques pour capturer les protéines et enlever les impuretés. Cela permet aux scientifiques d'examiner comment les protéines Myc se lient à TFIIIC et de comprendre les détails de leurs interactions.
Méthodes pour Analyser les Interactions
Pour analyser comment les protéines Myc interagissent avec TFIIIC, différentes méthodes sont utilisées. Par exemple, des expériences peuvent être réalisées pour voir comment le lien protéique change quand différentes parties des protéines sont modifiées.
Les chercheurs peuvent aussi utiliser des techniques qui mesurent comment les protéines échangent des atomes d'hydrogène. Cela les aide à comprendre comment le lien influence la structure des protéines, révélant plus sur la façon dont elles travaillent ensemble.
Perspectives sur la Liaison Protéique
En utilisant diverses techniques, les chercheurs ont identifié des parties spécifiques de Myc qui sont cruciales pour son interaction avec TFIIIC. Certaines séquences dans Myc ont montré un lien fort avec TFIIIC, indiquant que ces régions sont essentielles pour leur interaction.
De plus, la liaison des protéines Myc à TFIIIC peut influencer combien de bien les gènes sont activés. Les interactions entre les protéines Myc et TFIIIC peuvent affecter l'activité globale de l'ARN polymérase alors qu'elle se déplace le long de l'ADN pour produire de l'ARN.
Peptides N-Myc et Leur Liaison
Les chercheurs ont synthétisé de petits morceaux de N-Myc pour tester à quel point ils se lient bien à TFIIIC. Certains de ces peptides montrent une forte activité de liaison, aidant à identifier les zones clés de Myc responsables de l'interaction.
Les résultats suggèrent qu'il y a des séquences spécifiques dans N-Myc qui sont importantes pour se lier à TFIIIC. Ces séquences incluent à la fois les parties de début et de fin de la structure de N-Myc.
Le Rôle du Plug Acide
Dans TFIIIC, il y a une région connue sous le nom de plug acide. Cette partie semble bloquer d'autres protéines, y compris N-Myc, pour qu'elles ne se lient pas efficacement. Les chercheurs ont trouvé que quand le plug acide est présent, la liaison de N-Myc est réduite.
Cela suggère que le plug acide joue un rôle majeur dans la détermination des protéines qui peuvent interagir avec TFIIIC à un moment donné. En comprenant comment le plug acide fonctionne, les scientifiques peuvent mieux contrôler les interactions protéiques dans les cellules.
Modélisation de l'Interaction
Les chercheurs ont créé des modèles pour prédire comment les peptides N-Myc s'adaptent dans TFIIIC. Ces modèles aident à visualiser leurs interactions en 3D, offrant une image plus claire de la façon dont ces protéines se regroupent.
Cependant, bien que ces modèles offrent des perspectives précieuses, ils doivent être validés avec de vraies données expérimentales pour confirmer leur précision.
Conclusion : Comprendre Myc et TFIIIC
En résumé, les protéines Myc sont cruciales pour contrôler l'expression génique et ont des rôles significatifs dans le développement de certains cancers. Leurs interactions avec TFIIIC sont vitales pour comprendre comment ces protéines influencent l'activité de l'ARN polymérase et la régulation des gènes.
Les recherches futures continueront d'explorer ces interactions, révélant plus de détails sur le fonctionnement des protéines Myc et comment elles pourraient être ciblées à des fins thérapeutiques dans le traitement du cancer. Les connaissances acquises en étudiant ces protéines seront importantes pour développer des stratégies afin de lutter contre les effets du cancer liés à l'activité de Myc.
Titre: Mechanism of Interaction Between the Transactivation Domain of N-MYC and the DNA-Binding Surface of TFIIIC5
Résumé: N-myc is a member of the myc family of transcription factors, which are powerful drivers of cellular growth and consequently, important oncoproteins. N-myc interacts with many factors and complexes to affect transcription. One such complex is the RNA Polymerase III assembly factor, TFIIIC, a six-member complex that is essential for the transcription of small, structured RNA. TFIIIC and N-myc mutually restrict each others chromatin association, and their complex contributes to quality control in mRNA transcription. We previously demonstrated that the largely intrinsically disordered transactivation domain of N-myc interacts directly with a sub-complex of TFIIIC, {tau}A. Structural studies by others show that DNA binding of {tau}A is largely mediated by TFIIIC3, which suggests that TFIIIC5 is at most a secondary binding site for DNA. Here we identified the DNA binding domain of TFIIIC5 as a key binding site for N-myc. We used an integrated approach combining NMR, HDX mass spectrometry, pull-downs and biophysical assays to elucidate the molecular basis of the interaction. Two sequences in the transactivation domain of N-myc bind to the DNA binding interface of TFIIIC5. AlphaFold modelling predicts a high-confidence binding mode for the higher affinity N-myc motif that overlaps with the predicted intramolecular binding site of the C-terminal acidic plug of TFIIIC5, removal of which enhances the binding of N-myc. The same two motifs in N-myc also interact with Aurora-A kinase, which competes with N-myc for TFIIIC binding during S-phase. This model elucidates how the N-myc:TFIIIC5 interaction competes with other interactions, providing a basis for their mutual censoring function and regulation. GRAPHICAL ABSTRACT O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=200 HEIGHT=125 SRC="FIGDIR/small/619198v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (33K): [email protected]@[email protected]@37dd2f_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
Auteurs: Richard Bayliss, E. Leen, S. Yeoh, E. Sahak, E. Mitchell, G. Wildsmith, M. Batchelor, A. N. Calabrese, G. Büchel
Dernière mise à jour: 2024-10-20 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619198
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619198.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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