Histone acétyltransférase, CREBBP, Mutations, Lymphomes B, Activité enzymatique, Structure tridimensionnelle, Acyl-coenzymes A, Acétylation, Propionylation

CREBBP (CREB-binding protein) est un co-activateur transcriptionnel doté d'une activité histone acétyltransférase (HAT), essentielle à la régulation épigénétique de l'expression génique. CREBBP acétyle en particulier l'histone H3 (générant les marques H3K18ac et H3K27ac) et des facteurs de transcription tels que p53, contribuant à la régulation du cycle cellulaire, de l'apoptose et de la réponse à l'ADN endommagé. Cette enzyme épigénétique est considérée comme un suppresseur de tumeur, qui joue un rôle déterminant dans l'hématopoïèse. Les altérations génétiques affectant l'activité de CREBBP sont très courantes dans les hémopathies malignes. Dans les lymphomes B (en particulier les lymphomes folliculaires et les lymphomes diffus à grandes cellules, des mutations récurrentes de CREBBP sont détectées dans 30-40 % des cas, touchant majoritairement le domaine HAT. Ces mutations sont souvent monoalléliques et conduisent à une altération de l'acétylation des histones et de certains facteurs de transcription. Les altérations de CREBBP sont impliquées dans l'initiation tumorale et favorisent la sélection clonale via l'évasion immunitaire et la dérégulation de la transcription dans les cellules B malignes. L'impact moléculaire, enzymatique et structural des mutations affectant CREBBP et leurs implications dans la lymphomagénèse B restent mal compris. Ces travaux de thèse ont porté sur la caractérisation enzymatique, structurale et fonctionnelle d'une mutation très fréquente de CREBBP (mutant S1680del) dans les lymphomes B. La mutation S1680del est unique car elle se produit en dehors du site de liaison du cofacteur (acétyl-CoA) de l'enzyme et entraine une délétion d'une sérine. Par des approches d'expression et de purification de protéines recombinantes du domaine catalytique de CREBBP et d'enzymologie moléculaire et cellulaire (cellules modifiées par CRISPR/Cas9), nous montrons que la forme mutante CREBBP S1680del est inactive et conduit altération de l'acétylation de H3K18, H3K27 et de la protéine p53. Des expériences de modélisation et de dynamique moléculaire du mutant indiquent que la mutation entraine des "remodelages" structuraux dans le domaine catalytique vraisemblablement responsable l'inactivation de l'enzyme. Ces résultats apportent une compréhension fine de l'impact moléculaire, enzymatique et cellulaire d'une mutation récurrente oncogénique de CREBBP. En parallèle à ces travaux, nous avons mené des études d'enzymologie moléculaire, cellulaire et de cristallographie aux rayons X montrant que l'histone acétyltransférase CREBBP peut également utiliser le propionyl-CoA comme co-facteur pour, notamment, générer la marque épigénétique H3K18Pr. Il a été démontré que la propionylation des histones, en combinaison avec l'acétylation, relie l'état métabolique cellulaire à la structure de la chromatine et à la transcription. Ces travaux établissent de nouvelles propriétés enzymatiques de CREBBP et une meilleure compréhension des mécanismes reliant les métabolisme cellulaire et la régulation épigénétique.