Faculté des sciences

The tip60 HAT-complex is recruited to chromatin by the transcription factors E2F and Myc

Taubert, Stefan ; Conzelmann, Andreas (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Fribourg, 2003 ; no 1409.

The oncogenic transcription factors E2F and Myc bind to specific DNA sequences at distinct times during the G1 phase of the mammalian cell cycle, and regulate transcription of a plethora of target genes. E2F and Myc associate with TRRAP, a subunit of distinct macromolecular complexes that contain the histone acetyltransferases (HATs) Gcn5/PCAF or Tip60. During the course of my thesis I... More

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    Zusammenfassung
    Die onkogenischen Transkriptionsfaktoren E2F und Myc binden spezifische DNS-Sequenzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Zellzyklus, und regulieren Transkription von vielen unterschiedlichen Genen. Sowohl E2F als auch Myc assoziieren mit TRRAP, einer Komponente von mindestens zwei verschiedenen macromolekularen Protein-Komplexen, welche die Histon-Acetyl-Transferasen (HAT) Gcn5/PCAF oder Tip60 enthalten. Während meiner Dissertation studierte ich verschiedene Aspekte dieser TRRAP-assoziierten HAT-Komplexe. Zuerst verwendete ich Chromatin-Immunopraezipitation, um zu zeigen, dass ein TRRAP/Tip60 Komplex zu E2F-regulierten Genen rekrutiert wird. Dies war begleitet von lokalisierten Veränderungen der Histon-Acetylierung, welche zu E2F Bindungssequenzen zentriert waren. Eine E2F-Mutante, welche das spezifische Binden von E2F zu Ziel-Genen blockierte, verhinderte Rekrutierung des TRRAP/Tip60-Komplexes, der Histon H4-Acetylierung, und des Wiedereintretens in einen neuen Zellzyklus nach Stimulierung mit Serum. Ausserdem beobachtete ich Histon H4-Acetylierung und Kofaktor-Rekrutierung bei allen untersuchten E2F Ziel-Genen, was diese Vorgänge als klassisch für E2F Funktion etabliert. Des Weiteren konnte ich zeigen, dass Myc HAT-Aktivität rekrutiert, und die beiden TRRAP assoziierten HAT-Enzyme Gcn5/PCAF und Tip60 binden kann. Schliesslich fand ich, dass mindestens zwei Komponenten eines Gcn5/PCAF Komplexes von dem Zellzyklus-Regulator Cyclin E gebunden werden, und dass die HAT-Aktivität von PCAF durch einer Blockierung des Zellzyklus beeinträchtigt wird. Zusammengenommen lassen diese Resultate vermuten, dass TRRAP und seine assoziierten HAT-Komplexe eine wichtige Rolle in der Regulierung des Zellzyklus von Säugetier-Zellen spielen.
    Summary
    The oncogenic transcription factors E2F and Myc bind to specific DNA sequences at distinct times during the G1 phase of the mammalian cell cycle, and regulate transcription of a plethora of target genes. E2F and Myc associate with TRRAP, a subunit of distinct macromolecular complexes that contain the histone acetyltransferases (HATs) Gcn5/PCAF or Tip60. During the course of my thesis I investigated several aspects of TRRAP-associated HAT-complexes. Firstly, I used chromatin immunoprecipitation (CHIP) to show that E2F recruits a TRRAP/Tip60 complex to its target genes. This was accompanied by localized changes in histone acetylation, centered to the E2F binding sites. Prevention of E2F-binding correlated with a failure to acetylate H4 on target promoters, and inability to enter the cell cycle upon mitogenic stimulation. Furthermore, the coactivator complex targeted most, if not all, promoters investigated in this study, establishing Tip60 recruitment and H4 acetylation as a common feature of E2F-dependent coactivation. Secondly, I demonstrated that Myc recruits HAT activity and associates with Tip60 and Gcn5/PCAF. Consistent with this, Tip60 was also recruited to Myc targets. Thirdly, at least two components of a Gcn5/PCAF-containing TRRAP complex were found associated with G1-specific cell cycle regulator Cyclin E. Moreover, the HAT activity of PCAF was susceptible to cell cycle arrest. Altogether, these results provide evidence that TRRAP-associated HAT-complexes play an important regulatory role during the mammalian cell cycle.