Histidine, Phosphorylations, Kinases, Erythropoïèse, Protéomique, Globines, Hémoglobines, HUDEP-2, Hémoglobinopathies, Doigt de zinc

La sérine, la thréonine et la tyrosine (STY) sont les 3 acides aminés phosphorylés les plus couramment étudiés. Ce sont les phosphorylations dites canoniques. Cependant, il existe en tout 9 acides aminés capables d'être phosphorylés dont l'histidine (H). Depuis 2015, de nouveaux protocoles et outils ont été développés pour leur étude. Les premières études exploratoires ont montré un rôle physiologique et pathologique des phosphorylations sur histidine. Le double knock-out (KO) de NME1 et NME2, les seules histidine kinases connues chez les eucaryotes, entraînent chez la souris une mort périnatale associée à une anémie sévère, une carence en fer, et un défaut de maturation des précurseurs érythroïdes. Cependant, les mécanismes moléculaires impliqués n'ont pas été élucidés. En revanche, les simples KO de NME1 ou NME2 chez la souris, ne montrent aucun trouble majeur, que ce soit au niveau du développement, des fonctions physiologiques, ou de la reproduction. Une étude antérieure effectuée au sein du laboratoire a montré que dans les globules rouges, les kinases sur histidine sont parmi les kinases les plus fortement exprimées, bien que leur rôle dans ces cellules reste inconnu. Afin d'étudier l'implication des phosphorylations sur histidine dans l'érythropoïèse, un protocole d'analyse de ces modifications par spectrométrie de masse a été développé, et optimisé au cours de cette thèse. Cela a permis de détecter un grand nombre de protéines phosphorylées sur histidine, ainsi que d'autres phosphorylations non canoniques dans la lignée érythroleucémies UT7-Epo, et la lignée érythroïde HUDEP-2. Parmi les protéines phosphorylées sur histidine, on observe une surreprésentation des facteurs de transcription en doigts de zinc C2H2. Afin d'étudier l'impact de ces kinases sur l'érythropoïèse, une invalidation ciblée des kinases NME1 ou NME2, a été réalisée dans la lignée cellulaire érythroïde HUDEP-2. L'invalidation d'une seule de ces kinases n'a aucune conséquence sur la survie, la prolifération et la différenciation de la lignée mais aussi des progéniteurs érythroïdes normaux. Connaissant le rôle des protéines en doigt de zinc dans la régulation de l'expression des chaînes de globines, nous avons analysé leur expression a cours de l'érythropoïèse. L'invalidation par CRISPR-CaS9 ou ASOs de NME1 ou NME2 s'accompagne d'une augmentation de l'hémoglobine foetale. Nous avons identifié plusieurs facteurs dont l'activité répressive est modulée par phosphorylation et pourrait modifier leur capacité de fixation à l'ADN ou à interagir avec les autres protéines des complexes de transcriptions.