Complexes Hox/PBC: remise en cause d'un paradigme

De récents travaux publiés dans PLoS Biology démontrent que la plupart des complexes Hox/PBC peuvent se former avec une plasticité d'assemblage inattendue lors de la différenciation de l'axe antéropostérieur des métazoaires, bouleversant de fait un paradigme largement établi en biologie du développement. Cette étonnante propriété, mise en évidence par des chercheurs de l'Institut de biologie du développement de Marseille Luminy (IBDML, CNRS/Université Aix-Marseille) et de l'Université catholique de Louvain en Belgique, a été validée chez plusieurs organismes modèles du règne animal.

La différenciation de l'axe antéropostérieur des métazoaires repose sur l'activité d'une famille de facteurs de transcription très conservée au cours de l'évolution, les protéines Hox. Ces protéines agissent en contrôlant l'expression de plusieurs centaines de gènes cibles différents. Il est aujourd'hui établi que leurs activités spécifiques au cours du développement embryonnaire reposent sur la présence d'une deuxième famille de facteurs de transcription, les protéines PBC.


De nombreux travaux, basés principalement sur des approches biochimiques, ont mis en évidence qu'un court motif des protéines Hox appelé "hexapeptide" (HX) est crucial pour la formation des complexes Hox/PBC. Ce mode d'interaction générique contraste avec les fonctions très variées assurées par les différents complexes Hox/PBC dans la cellule. Certaines études plus récentes ont d'ailleurs suggéré que d'autres modes d'interaction pourraient exister, mais la généralisation de telles conclusions restait à prouver.

En utilisant une méthode de visualisation par fluorescence des interactions protéine-protéine in vivo, les chercheurs de l'IBDML et de l'Université catholique de Louvain ont démontré que le motif HX était largement dispensable pour la formation des complexes Hox/PBC. Cette propriété a souvent été révélée en présence d'un troisième partenaire, dont le rôle en tant que cofacteur transcriptionnel des protéines Hox n'a pas encore été exploité à ce jour.

Ces observations ont été validées pour des protéines Hox de souris et de mouche, mais également pour des protéines Hox d'anémone, illustrant le caractère ancestral de cette étonnante plasticité d'assemblage des complexes Hox/PBC. La stratégie moléculaire révélée par les chercheurs pourrait se trouver à l'origine de la diversité et de la spécificité fonctionnelle des protéines Hox. Ces résultats ne sont pas seulement significatifs pour une meilleure compréhension du mode d'action des complexes Hox/PBC au cours du développement embryonnaire, mais aussi pour les futures études visant à mieux cibler ces complexes, qui sont impliqués dans un grand nombre de pathologies cancéreuses.