Université de Strasbourg

Histone centromérique CENP-A

Mécanismes d’assemblage et de propagation de l’histone centromérique CENP-A

Fellow USIAS : Ali Hamiche

Le centromère est le principal site de constriction des chromosomes eucaryotes, où les chromatides sœurs apparaissent étroitement appariées. Le centromère est d'une importance vitale pour la stabilité génétique et des défauts dans sa structure conduisent à une du mauvaise ségrégation des chromosomes, à de l'aneuploïdie et au cancer. Étant donné que la séquence d'ADN des centromères n'est pas conservée, il est largement admis que le marqueur épigénétique définissant l'emplacement d’un centromère est la protéine centromérique CENP-A. CENP- A est une variante d'histone spécialisée capable de remplacer l'histone H3 canonique au niveau du centromère. L'incorporation de CENP-A confère des propriétés structurelles et fonctionnelles nouvelles au nucléosome centromérique.

Dans ce projet, nous allons nous concentrer sur l’étude de la structure et la fonction de CENP-A dans l'assemblage du kinétochore et l'activité du centromère. Nous allons étudier en détail le rôle de cette variante d'histone dans le développement de certaines maladies humaines comme le cancer. Nous proposons d'étudier comment CENP-A, le marqueur épigénétique clé dans l'organisation du centromère et de son identité, est déposée spécifiquement et quels sont les facteurs qui interviennent dans ce processus. Nous allons identifier ces nouveaux facteurs et analyser comment ils fonctionnent dans une série d'expériences réalisées in vivo et in vitro. Nos données préliminaires suggèrent qu'une nouvelle kinase est impliquée dans la déposition de CENP-A. Des expériences visant à comprendre sa fonction sont en cours. L’inactivation de cette kinase conduit à la délocalisation CENP-A et à une mauvaise ségrégation des chromosomes. En outre, nous allons réaliser des expériences visant à comprendre la relation entre l'organisation particulière du nucléosome CENP-A et de son rôle lors de la mitose. Nous allons utiliser l’imagerie à haute résolution (ground-state depletion, GSD, related with PALM) pour étudier le mécanisme de la déposition de CENP-A par sa chaperonne HJURP au cours du cycle cellulaire. Nous allons également combiné la microsocopie optique à haute résolution et la cryo-microscopie éléctronique (cryo-EM) pour étudier l’organisation 3D de la chromatine centromérique et des protéines associées. Dans son ensemble, ce travail devrait permettre de comprendre comment des facteurs épigénétiques clefs contrôlent la fonction du centromère et maintiennent la stabilité du génome. Déterminer le rôle CENP-A dans le maintien d’un kinétochore actif est essentiel à la compréhension des origines épigénétiques de l'instabilité chromosomique et du cancer.

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