Caractérisation structurale et biophysique de l’impact de l’acétylation de SUMO1 sur son interaction dépendante de la phosphorylation avec PML
La formation et la dynamique des corps nucléaires contenant PML (PML-NBs) est extensivement régulée par un réseau complexe de modifications post-traductionnelles, incluant la SUMOylation des protéines résidentes des NBs, la phosphorylation des motifs interagissant avec SUMO (SIMs) et l’acétylation des protéines de la famille SUMO. Des études récentes suggèrent que l’acétylation des protéines SUMO contrôle la formation des PML-NBs, mais le rôle précis de cette modification demeure énigmatique. Usant des techniques de calorimétrie par titration isotherme (ITC) et de cristallographie par diffraction des rayons X nous avons investigué l’impact de l’acétylation de SUMO1 sur son interaction avec les phospho-SIMs de PML et Daxx. La neutralisation de la charge positive des résidus K37, K39, K45, ou K46 par acétylation ou par remplacement avec un résidu glutamine diminue de manière significative l’affinité de liaison envers les variants phospho mimétiques de PML-SIM telle que mesurée par ITC, mais la perte d’interaction est plus importante avec les variants K39 et K46 qu’avec les variants K37 et K45. Les structures cristallographiques des phospho-SIMs de PML et Daxx en complexe avec le variant SUMO1 K46Ac démontrent des changements dramatiques au niveau des interactions à l’interface de liaison, mais ces changements semblent distincts pour chaque SIM. Les autres variants acétylés en complexe ave le phospho-SIM de PML démontrent une réorganisation plus globale d’effet de charge à l’interface de liaison. En résumé, nos résultats apportent une description au niveau atomique sur la manière dont l’acétylation de SUMO1 peut moduler son interaction avec les différents phospho-SIMs, ce qui indique qu’il y a une plasticité considérable impliquée dans les interactions SUMO/SIM. Cette plasticité pourrait être altérée par divers types de modifications post-traductionnelles afin de permettre la régulation de fonctions cellulaires distinctes.
SUMO PML SUMOylation cristallographie par diffraction des rayons X ITC PML-NBs SIM suppresseur de tumeur