a multifonctional caracterisation of HDAC6 : a cytoplasmic protein deacetylase
ETUDE DE LA DEACETYLASE HDAC6 : UNE ENZYME MULTIFONCTIONNELLE
Résumé
HDAC6 is a multifunctional enzyme with two tandem catalytic domains and an ubiquitin binding domain. Mainly cytoplasmic, HDAC6 is associated with microtubules, and deacetylates tubulin on lysine 40. Furthermore, cellular management of misfolded proteins and aggresomes is modulated by HDAC6 action. This protein also regulates the acetylation of various proteins, like histones or HSP90, and is involved in several cellular processes. First of all, my work describes additional functions of HDAC6 in stress response. I show that HDAC6 controls HSPs genes activation and the cellular recovery process within the context of cellular stress response. Then the discovery of SE14 domain in the human HDAC6 is an original aspect of this study. This domain is a key element in the human HDAC6 retention in the cytoplasm. Moreover in vitro and in vivo experiences have shown that integrity of both deacetylation domains is required for HDAC6 activity. Finally, this work shows that HDAC6 is involved in osteoclast differentiation. Indeed HDAC6 interacts with mDIA2 and is probably involved in the rearrangement of the cytosqueletton during osteoclast maturation.
L'histone déacétylase HDAC6 est une enzyme multifonctionnelle possédant deux domaines déacétylases en tandem et un domaine fixant l'ubiquitine. Localisée exclusivement dans le cytoplasme, cette protéine peut déacétyler les microtubules acétylés et participer à la prise en charge des protéines ubiquitinées lors de la formation d'agrésomes. Elle possède également une activité sur d'autres substrats comme les histones ou HSP90, et elle contribue à divers processus cellulaires. Le travail présenté dans cette thèse décrit un rôle supplémentaire de cette déacétylase dans la réponse après un stress. Il vise à comprendre comment HDAC6 participe dans les mécanismes d'activation des gènes HSPs, et dans les processus de récupération cellulaire à la suite d'un choc thermique. La découverte d'un nouveau domaine nommé SE14 chez la protéine HDAC6 humaine, présente un dispositif supplémentaire de régulation nucléocytoplasmique pour cette protéine. Ce domaine permet la rétention dans le cytoplasme de cette protéine en renforçant le mécanisme d'export nucléaire. A coté de ce contrôle, le fonctionnement des deux domaines déacétylases est analysé. Des expériences in vitro et in vivo confirment l'importance de l'arrangement spatial des deux domaines dans la réaction de déacétylation. Finalement, ce travail montre que la protéine HDAC6 intervient lors de la différenciation ostéoclastique. Par son activité catalytique sur les microtubules acétylés et grâce à son interaction avec l'effecteur mDIA2, cette déacétylase est impliquée dans la maturation des ostéoclastes.