Epigenetic Regulation of Skeletal Muscle Differentiation

LSD1 et PHF2 sont des déméthylases de lysines capables de déméthyler à la fois les protéines histones qui influencent l’expression génique et les protéines non histones en affectant leurs activités ou stabilités. Des approches fonctionnelles d’inactivation de Lsd1 ou Phf2 chez la souris ont démontré l’implication de ces enzymes dans l'engagement des cellules progénitrices au cours de la différenciation. La myogenèse est l'un des exemples les mieux caractérisés sur la façon dont les cellules progénitrices se multiplient et se différencient pour former un organe fonctionnel. Elle est initiée par une expression temporelle spécifique des gènes régulateurs cibles. Parmi ces facteurs, MYOD est un régulateur clé de l'engagement dans la différenciation des cellules progénitrices musculaires. Bien que l’action de MYOD au cours de la différenciation cellulaire ait été largement étudiée, peu de chose sont connus sur les événements de remodelage de la chromatine associés à l'activation de l'expression de MyoD. Parmi les régions régulatrices de l'expression de MyoD, la région Core Enhancer (CE) qui est transcrite en ARN activateur non codant (CEeRNA) a été démontrée pour contrôler l'initiation de l'expression de MyoD au cours de l'engagement de myoblastes dans la différenciation.Nous avons identifié LSD1 et PHF2 comme des activateurs clés du CE de MyoD. L'invalidation in vitro et in vivo de LSD1 ou l'inhibition de l'activité enzymatique de LSD1 empêche le recrutement de l'ARN PolII sur le CE, empêchant l’expression du CEeRNA. D’après nos résultats, l'expression forcée du CEeRNA restaure efficacement l'expression de MyoD et la fusion myoblastique en l'absence de LSD1. De plus, PHF2 interagit avec LSD1 en régulant sa stabilité protéique.En effet, l'ablation in vitro de PHF2 entraîne une dégradation massive de LSD1 et donc une absence d'expression du CEeRNA. Cependant, toutes les modifications d'histones qui ont lieu dans la région du CE lors de l'activation de la différenciation ne peuvent pas être directement attribuées à l'activité enzymatique de LSD1 ou PHF2. Ces résultats soulèvent la question de l'identité des partenaires de LSD1 et PHF2, qui co-participeraient à l'expression du CEeRNA et donc à l'engagement des myoblastes dans la différenciation cellulaire. LSD1 and PHF2 are lysine de-methylases that can de-methylate both histone proteins, influencing gene expression and non-histone proteins, affecting their activity or stability. Functional approaches using Lsd1 o