Le gène hairless de la souris : Fonctions à la racine du poil et au coeur d’une subtile pléiotropie

Le gène hairless (hr) des mammifères code pour une protéine nucléaire impliquée dans le contrôle du renouvellement du follicule pileux. Cette protéine est un cofacteur de récepteurs nucléaires d’hormones qui régulent la transcription de gènes cibles au cours de la différentiation de l’épiderme et du cycle du poil. La protéine Hairless (HR) fait partie de grands complexes multiprotéiques capables de réprimer la transcription, en association avec des facteurs de remodelage de la chromatine comme les histones désacétylases. Chez les mammifères, le locus hairless est la cible de nombreuses mutations alléliques dont les effets sont pléiotropiques. Ces altérations entraînent l’apparition d’un phénotype cutané complexe, caractérisé par la perte progressive et irréversible d’un pelage d’apparence normale au cours des premières semaines de vie post-natale. L’analyse de la littérature sur le gène hairless chez la souris et chez l’homme permet d’attribuer des différences morphologiques spécifiques à chaque mutant, aussi bien au niveau de l’épiderme et du follicule pileux que dans d’autres tissus où le gène est exprimé au cours du développement. Ces résultats suggèrent que l’intégrité du gène hairless est requise pour le déroulement correct de la morphogenèse d’organes aussi différents que l’épiderme, l’oreille interne, l’ovaire ou le thymus. Le gène hairless semble ainsi faire partie de circuits et de cascades d’interactions géniques dont le contrôle moléculaire est fondamentalement inconnu. La variété des phénotypes alléliques souligne l’importance de l’analyse moléculaire du locus hairless pour identifier les altérations géniques impliquées dans les différentes mutations détectées. Les recherches concernant la mutation hairless ont été particulièrement dynamiques pendant les dernières années, depuis que l’homologue de ce gène a pu être mis en évidence chez l’homme. Cependant, un bon nombre de questions reste en suspens, notamment quant au site exact d’activité du gène hairless au sein des nombreuses populations cellulaires du follicule pileux, son rôle précis au cours de la morphogenèse, sa localisation au sein des voies de signalisation, ainsi que l’identité des partenaires et des cibles de la protéine Hairless.The hairless gene in mammals encodes a nuclear factor that is highly expressed in skin and appears to control hair follicle integrity and cycling. In the absence of a normal and functional Hairless (Hr) protein, the hair bulb undergoes premature apoptosis during the first catagen stage of the hair cycle. The most striking effects of the mutation are loss of hair follicles and formation of epidermal utricles and dermal cysts. The hairless gene expression appears to be widespread and temporally regulated. The gene is strongly expressed in different compartments of the brain. Hairless mRNAs were detected in cartilage, gonads, thymus and colon. In addition to alopecia, hairless mice strains show subtle defects in the development and differentiation of various tissues and organs. The Hr protein is localised in cell nuclei and functions as a transcriptional regulator. Although its role has not been resolved in molecular terms, it was demonstrated that Hr is able to interact with multiple nuclear hormone receptors. Hr seems to be a part of a large multiprotein complex capable to repress transcription by its association to chromatin remodelling factors such as histone deacetylases. Recent experimental data suggest that Hr might be involved in Hox gene regulation, cell adhesion modulation and progenitor cells identity. At least in the skin, but probably in other organs, the Hr repressor seems to be responsible for the timing of epithelial cells differentiation

The Proteins PDIP3 and ZC11A Associate with the Human TREX Complex in an ATP-Dependent Manner and Function in mRNA Export

The conserved TREX complex, which contains UAP56, Aly, CIP29, and the multi-subunit THO complex, functions in mRNA export. Recently, several putative new components of the human TREX complex were identified by mass spectrometry. Here, we investigated the function of two of these, PDIP3 and ZC11A. Our data indicate that both of these proteins are components of a common TREX complex and function in mRNA export. Recently, we found that both CIP29 and Aly associate with the DEAD box helicase UAP56 and with the TREX complex in an ATP-dependent manner. We now show that this is also the case for PDIP3 and ZC11A. Thus, together with previous work, our data indicate that the TREX complex participates in multiple ATP-dependent interactions

TREX exposes the RNA binding domain of Nxf1 to enable mRNA export

The metazoan TREX complex is recruited to mRNA during nuclear RNA processing and functions in exporting mRNA to the cytoplasm. Nxf1 is an mRNA export receptor, which binds processed mRNA and transports it through the nuclear pore complex. At present, the relationship between TREX and Nxf1 is not understood. Here we show that Nxf1 uses an intramolecular interaction to inhibit its own RNA binding activity. When the TREX subunits Aly and Thoc5 make contact with Nxf1, Nxf1 is driven into an open conformation, exposing its RNA binding domain, allowing RNA binding. Moreover, the combined knockdown of Aly and Thoc5 drastically reduces the amount of Nxf1 bound to mRNA in vivo and also causes a severe mRNA export block. Together, our data indicate that TREX provides a license for mRNA export by driving Nxf1 into a conformation capable of binding mRNA

Ultra-precise Masses and Magnitudes for the Gliese 268 M-dwarf Binary

Recent advances in astrometry using interferometry and precision radial velocity techniques combined allow for a significant improvement in the precision of masses of M‐dwarf stars in visual systems. We report recent astrometric observations of Gliese 268, an M‐dwarf binary with a 10.4 day orbital period, with the IOTA interferometer and radial velocity observations with the ELODIE instrument. Combining these measurements leads to preliminary masses of the constituent stars with uncertainties of 0.4%. The masses of the components are 0.22596±0.00084 M_⊙ for the primary and 0.19230±0.00071 M_⊙ for the secondary. The system parallax is determined by these observations to be 0.1560±.0030 arcsec (2.0% uncertainty) and is within Hipparcos error bars (0.1572±.0033). We tested these physical parameters, along with the near‐infrared luminosities of the stars, against stellar evolution models for low‐mass stars. Discrepancies between the measured and theoretical values point toward a low‐level departure from the predictions. These results are among the most precise masses measured for visual binaries

Reducing the Clinical and Public Health Burden of Familial Hypercholesterolemia A Global Call to Action

Q1Q1Artículo completoE1-E13IMPORTANCE Familial hypercholesterolemia (FH) is an underdiagnosed and undertreated genetic disorder that leads to premature morbidity and mortality due to atherosclerotic cardiovascular disease. Familial hypercholesterolemia affects 1 in 200 to 250 people around the world of every race and ethnicity. The lack of general awareness of FH among the public and medical community has resulted in only 10% of the FH population being diagnosed and adequately treated. The World Health Organization recognized FH as a public health priority in 1998 during a consultation meeting in Geneva, Switzerland. The World Health Organization report highlighted 11 recommendations to address FH worldwide, from diagnosis and treatment to family screening and education. Research since the 1998 report has increased understanding and awareness of FH, particularly in specialty areas, such as cardiology and lipidology. However, in the past 20 years, there has been little progress in implementing the 11 recommendations to prevent premature atherosclerotic cardiovascular disease in an entire generation of families with FH. OBSERVATIONS In 2018, the Familial Hypercholesterolemia Foundation and the World Heart Federation convened the international FH community to update the 11 recommendations. Two meetings were held: one at the 2018 FH Foundation Global Summit and the other during the 2018 World Congress of Cardiology and Cardiovascular Health. Each meeting served as a platform for the FH community to examine the original recommendations, assess the gaps, and provide commentary on the revised recommendations. The Global Call to Action on Familial Hypercholesterolemia thus represents individuals with FH, advocacy leaders, scientific experts, policy makers, and the original authors of the 1998 World Health Organization report. Attendees from 40 countries brought perspectives on FH from low-, middle-, and high-income regions. Tables listing country-specific government support for FH care, existing country-specific and international FH scientific statements and guidelines, country-specific and international FH registries, and known FH advocacy organizations around the world were created. CONCLUSIONS AND RELEVANCE By adopting the 9 updated public policy recommendations created for this document, covering awareness; advocacy; screening, testing, and diagnosis; treatment; family-based care; registries; research; and cost and value, individual countries have the opportunity to prevent atherosclerotic heart disease in their citizens carrying a gene associated with FH and, likely, all those with severe hypercholesterolemia as well

Analyse de la régulation du gène Hairless et identification des voies de signalisation affectées chez les mutants «bald Mill Hill».

In Mammals, the gene hairless (Hr) encodes a nuclear factor strongly expressed in skin and crucial in controlling hair follicle integrity and cycling. In the absence of a normal and functional Hairless protein, the hair bulb undergoes premature apoptosis linked to complete and irreversible loss of hair follicles. The hairless phenotype is caused by defective proliferation and migration of the hair follicle stem cells, apparently unable to respond to various signalling molecules. The HR protein is localised in cell nuclei, tightly bound to nuclear matrix and functions as a corepressor for nuclear hormone receptors by its association to chromatin remodelling factors. At least in the skin, but probably in other organs, the HR repressor seems to be responsible for the timing of epithelial cells differentiation and tegument stem cells identity. The spatial and temporal Hr gene regulation is still poorly understood and the partners of HR protein await to be identified. The main objectives of the thesis were therefore to shed more light on the molecular basis underlying Hr gene function as well as on the HR protein implication in signalling pathways responsible for skin and hair follicle homeostasis. The first part of this thesis is thus focused on the fine mapping of cis-elements governing Hr gene basal promoter function and regulation. The precise transcriptional initiation start site of the mouse Hr gene was determined and a new 1,1 kb cis-control element (RE1) able to drive reporter expression in skin and brain derived cell lines was identified. A deletion analysis and functional exploration have shown that the role of this upstream region is linked to the presence of TR and VDR binding sites. In addition, a novel cis-regulatory motif UE60, likely to interact with both TRE and VDRE was defined. Taken together these findings reveal a complex molecular network that potentially links several signalling pathways in hair follicle formation and stress the importance of the organisation of the regulatory modules at the Hr locus in Mammals. A substantial part of the thesis work is dedicated to unravelling the signalling pathways where the Hr gene and the HR protein play a crucial role to control the hair cycle itself. A recently described mouse mutation-hairless rhino bald Mill Hill, (Hrrhbmh), was used here as a model system to approach interactions with the vitamin D signalling. It was demonstrated that the mutant HR bmh protein, although abnormally localised in the cytoplasm, is able to interact with the vitamin D receptor, but is not able to repress VDR-mediated transactivation. Immunofluorescence analysis revealed that HRbmh protein displays an abnormal cellular localization in transfected cell lines, as well as in the epidermis and hair follicle of bmh mutant mice. Finally, the patterns of HRbmh protein extra-nuclear localization were analysed in cell transfection experiments. It was established that HR bmh co-localizes specifically with the protein HDAC6, in the cytoplasm and is able to physically interact with it. The association of HR bmh with this Ub-binding protein as well as its localisation in late endosomes and lysosomes suggest that endosomal processing and/or proteasome related pathways might be able to shape and modulate the specific skin phenotype of bmh mouse hairless mutants.Le gène hairless (Hr) des Mammifères code pour un facteur nucléaire qui est fortement exprimé dans la peau et qui semble participer au cycle de renouvellement du follicule pileux. En l’absence de la protéine Hairless (HR) normale et fonctionnelle, le bulbe du poil subit une apoptose précoce liée à la perte totale et irréversible de pelage. Le phénotype hairless serait donc associé à une prolifération défectueuse des cellules souches du follicule pileux et leur incapacité à migrer et répondre aux multiples signalisations qui régissent leur destinée. La protéine HR est localisée dans le noyau, étroitement liée à la matrice nucléaire et par son association aux facteurs de remodelage de la chromatine, fonctionne comme un corépresseur de récepteurs nucléaires d’hormones. Dans la peau, mais probablement dans d’autres organes, le répresseur HR est responsable de la dynamique dans la différenciation des cellules de la couche basale de l’épiderme et de l’identité des cellules souches du tégument. A l’heure actuelle, la régulation de l’expression gène Hr dans l’espace et dans le temps n’est pas élucidée et les partenaires de la protéine HR restent élusifs. Les objectifs majeurs de cette thèse étaient de mieux comprendre aussi bien les bases moléculaires de la régulation du gène Hr que la façon dont la protéine HR serait impliquée dans les grandes voies de signalisation qui gouvernent l’homéostasie de la peau et du follicule pileux. La première partie de cette thèse est ainsi centrée sur l’identification des éléments en cis qui gouvernent la régulation et la fonction du promoteur basal du gène Hr de la souris. Le site précis d’initiation de la transcription a été déterminé et un nouvel élément en cis de 1,1 kb (RE1) capable d’activer la transcription dans des lignées cellulaires d’origine neurale et cutanée, a été identifié. Grâce à une analyse par délétion et exploration fonctionnelle, il a été montré que le rôle de ce fragment est lié à la présence de sites de fixation de TR (TRE) et VDR (VDRE). De plus, un nouveau motif régulateur de 60 pb (UE60), capable d’interagir avec TRE et VDRE a été défini. Ces données suggèrent l’existence d’un réseau moléculaire complexe qui pourrait lier plusieurs voies de signalisation, responsables de la formation du follicule pileux et mettent en relief l’importance de l’organisation des modules régulateurs au niveau du locus hairless des Mammifères. Une grande partie du travail de thèse aété consacrée au décryptage des voies de signalisation qui impliquent la protéine HR dans le contrôle du cycle pilaire. La lignée de souris mutantes bald Mill Hill (bmh), récemment décrite a été utilisé comme modèle pour aborder la signalisation par la vitamine D. Il a été montré que la protéine mutante HR bmh, localisée de façon aberrante dans le cytoplasme, pouvait interagir avec VDR, mais était incapable de réprimer l’activation de la transcription assurée par l’intermédiaire de VDR. Des analyses par immunofluorescence ont également montré que la protéine HR bmh présentait une localisation cytoplasmique anormale pas seulement en transfection transitoire, mais aussi dans l’épiderme et le follicule pileux des souris mutantes bmh. Enfin, les profils de localisation extra-nucléaire de la protéine HR bmh ont été abordés. Il a été établi que dans le cytoplasme HR bmh co-localise spécifiquement avec HDAC6 et est capable, de se lier physiquement à cette protéine. L’association de HR bmh avec une composante des complexes à ubiquitine, ainsi que sa localisation dans des endosomes tardifs et des lysosmes suggèrent que la voie endosomale et la dégradation protéique par le protéasome pourraient moduler le phénotype cutané du mutant bmh

Analyse de la régulation du gène hairless et identification des voies de signalisation affectées chez les mutants Bald Mill Hill

Le gène hairless (Hr) des Mammifères code pour un facteur nucléaire qui est fortement exprimé dans la peau et qui semble contrôler le cycle de renouvellement du follicule pileux. En l'absence de la protéine Hairless (HR) normale et fonctionnelle, le bulbe du poil subit une apoptose précoce liée à la perte totale et irréversible de pelage. Le phénotype hairless serait donc associé à une prolifération défectueuse des cellules souches dl follicule pileux et leur incapacité à migrer et répondre aux multiples signalisations qui régissent leur destinée. La protéine HR est localisée dans le noyau, étroitement liée à la matrice nucléaire et par son association aux facteurs de remodelage de la chromatine, fonctionne comme un corépresseur de récepteurs nucléaires d'hormones. Dans la peau, mais probablement dans d'autres organes, le répresseur HR est responsable de la dynamique dans la différenciation des cellules de la couche basale de l'épiderme et de l'identité des cellules souches du tégument. A l'heure actuelle, la régulation de l'expression gène Hr dans l'espace et dans le temps n'est pas élucidée et les partenaires de la protéine HR restent élusifs. Les objectifs majeurs de cette thèse étaient de mieux comprendre aussi bien les bases moléculaires de la régulation du gène Hr que la façon dont la protéine HR serait impliquée dans les grandes voies de signalisation qui gouvernent l'homéostasie de la peau et du follicule pileux. La première partie de cette thèse est ainsi centrée sur l'identification des éléments en cis qui gouvernent la régulation et la fonction du promoteur basal du gène Hr de la souris. Le site précis d'initiation de la transcription a été déterminé et un nouvel élément en cis de 1,1 kl (RE1) capable d'activer la transcription dans des lignées cellulaires d'origine neurale et cutanée, a été identifié. Grâce à une analyse par délétion et exploration fonctionnelle, il a été montré que le rôle de ce fragment est lié à la présence de sites de fixation de TR (TRE) et VDR (VDRE). De plus, un nouveau motif régulateur de 60 pb (UE60), capable d'interagir avec TRE et VDRE a été défini. Ces données suggèrent l'existence d'un réseau moléculaire complexe qui pourrait lier plusieurs voies de signalisation, responsables de la formation du follicule pileux et mettent en relief l'importance de l'organisation des modules régulateurs au niveau du locus hairless des Mammifères. Une grande partie du travail de thèse aété consacrée au décryptage des voies de signalisation qui impliquent la protéine HR dans le contrôle du cycle pilaire. La lignéE de souris mutantes bald Mill Hill (bmh), récemment décrite a été utilisé comme modèle pour aborder la signalisation par la vitamine D. Il a été montré que la protéine mutante HR bmh, localisée de façon aberrante dans le cytoplasme, pouvait interagir avec VDR, mais était incapable de réprimer l'activation de la transcription assurée par l'intermédiaire de VDR. Des analyses par immunofluorescence ont également montré que la protéine HR bmh présentait une localisation cytoplasmique anormale pas seulement en transfection transitoire, mais aussi dans l'épiderme et le follicule pileux des souris mutantes bmh. Enfin, les profils de localisation extra-nucléaire de la protéine HR bmh ont été abordés. Il a été établi que dans le cytoplasme HR bmh co-localise spécifiquement avec HDAC6 et est capable, de se lier physiquement à cette protéine. L'association de HR bmh avec une composante des complexes à ubiquitine, ainsi que sa localisation dans des endosomes tardifs et des Iysosmes suggèrent que la voie endosomale et la dégradation protéique par le protéasome pourraient moduler le phénotype cutané du mutant bmh.ln Mammals, the gene hairless (Hr) encodes a nuclear factor strongly expressed in skin and crucial in controlling hair follicle integrity and cycling. ln the absence of a normal and functional Hairless protein, the hai bulb undergoes premature apoptosis linked to complete and irreversible loss of hair follicles. The hairless phenotype is caused by defective proliferation and migration of the hair follicle stem cells, apparently unable t, respond to various signalling molecules. The HR protein is localised in cell nuclei, tightly bound to nuclear matrix and functions as a corepressor for nuclear hormone receptors by its association to chromatin remodelling factors. At least in the skin, but probably in other organs, the HR repressor seems to be responsible for the timing of epithelial cells differentiation and tegument stem cells identity. The spatial and temporal Hr gene regulation is still poorly understood and the partners of HR protein await to be identified. Th, main objectives of the thesis were therefore to shed more light on the molecular basis underlying Hr gene function as weil as on the HR protein implication in signalling pathways responsible for skin and hair follicle homeostasis. The first part of this thesis is thus focused on the fine mapping of cis-elements governing Hr gene basal promoter function and regulation. The precise transcriptional initiation start site of the mouse Hr gene was determined and a new 1,1 kb cis-control element (RE1) able to drive reporter expression in skin an brain derived celllines was identified. A deletion analysis and functional exploration have shown that the role of this upstream region is linked to the presence of TR and VDR binding sites. ln addition, a novel cis reaulatorv motif UE60, likelv to interact with both TRE and VDRE was defined. Taken together these findings reveal a complex molecular network that potentially links several signalling pathways in hair follicle formation and stress the importance of the organisation of the regulatory modules at the Hr locus in Mammals. A substantial part of the thesis work is dedicated to unravelling the signalling pathways where the Hr gene and the HR protein play a crucial role to control the hair cycle itself. A recently described mouse mutation-hairless rhino bald Mill Hill, (H('1bmh), was used here as a model system to approach interactions with the vitamin 0 signalling. It was demonstrated that the mutant HR bmh protein, although abnormally localised in the cytoplasm, is able to interact with the vitamin 0 receptor, but is not able to repress VDR-mediated transactivation. Immunofluorescence analysis revealed that HRbmh protein displays an abnormal cellular localization in transfected ceillines, as weil as in the epidermis and hair follicle of bmh mutant mice. Finally, the patterns of HRbmh protein extra-nuclear localization were analysed in cell transfection experiments. It wa established that HR bmh co-Iocalizes specifically with the protein HDAC6, in the cytoplasm and is able to physically interact with il. The association of HR bmh with this Ub-binding protein as weil as its localisation in late endosomes and lysosomes suggest that endosomal processing and/or proteasome related pathways miaht be able to shaoe and modulate the soecific skin ohenotvoe of bmh mouse hairless mutants.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

The anti-tumor drug E7107 reveals an essential role for SF3b in remodeling U2 snRNP to expose the branch point-binding region

Duplex formation between the branch point-binding region (BBR) of U2 snRNA and the branch point sequence (BPS) in the intron is essential for splicing. Both the BBR and BPS interact with the U2 small nuclear ribonucleoprotein (snRNP)-associated SF3b complex, which is the target of the anti-tumor drug E7107. We show that E7107 blocks spliceosome assembly by preventing tight binding of U2 snRNP to pre-mRNA. E7107 has no apparent effect on U2 snRNP integrity. Instead, E7107 abolishes an ATP-dependent conformational change in U2 snRNP that exposes the BBR. We conclude that SF3b is required for this remodeling, which exposes the BBR for tight U2 snRNP binding to pre-mRNA

[The mouse hairless gene: its function in hair root and at the heart of a subtle pleiotropy]

International audienceThe hairless gene in mammals encodes a nuclear factor that is highly expressed in skin and appears to control hair follicle integrity and cycling. In the absence of a normal and functional Hairless (Hr) protein, the hair bulb undergoes premature apoptosis during the first catagen stage of the hair cycle. The most striking effects of the mutation are loss of hair follicles and formation of epidermal utricles and dermal cysts. The hairless gene expression appears to be widespread and temporally regulated. The gene is strongly expressed in different compartments of the brain. Hairless mRNAs were detected in cartilage, gonads, thymus and colon. In addition to alopecia, hairless mice strains show subtle defects in the development and differentiation of various tissues and organs. The Hr protein is localised in cell nuclei and functions as a transcriptional regulator. Although its role has not been resolved in molecular terms, it was demonstrated that Hr is able to interact with multiple nuclear hormone receptors. Hr seems to be a part of a large multiprotein complex capable to repress transcription by its association to chromatin remodelling factors such as histone deacetylases. Recent experimental data suggest that Hr might be involved in Hox gene regulation, cell adhesion modulation and progenitor cells identity. At least in the skin, but probably in other organs, the Hr repressor seems to be responsible for the timing of epithelial cells differentiation