The new role for HNF4α during DNA repair

Le facteur de transcription HNF4α est exprimé à travers les épithéliaux digestifs chez l’homme. Il existe deux classes d’isoformes pour HNF4α, dénommées P1 et P2. La classe de P2 est surexprimée au niveau de plusieurs carcinomes du système digestif, comme au foie et au colon. La découverte de nouveaux interacteurs protéiques pour HNF4α pourrait élucider le rôle de cette protéine au sein de phénotypes des cancers du côlon. À l’aide du marquage isotopique, dite SILAC, une approche de protéomique quantitative fut élaborée afin d’interroger l’interactome de P2-HNF4α. D’ailleurs, des analyses par enrichissement d’ontologie génique de ces facteurs enrichis ont permis une classification de ces derniers selon leurs rôles biologiques. À la suite de la découverte de protéines associées à la réponse aux dommages à l’ADN comme partenaires de P2-HNF4α, j’ai utilisé diverses techniques expérimentales pour confirmer ce lien. L’immunobuvardage de type western a identifié la présence de HNF4α au sein de complexes associés à la réparation de l’ADN. De plus, HNF4α localise aux sites de dommages à l’ADN à la suite de blessures double brin. Enfin, des systèmes rapporteurs de la réparation double brin ont démontré que la surexpression de P2-HNF4α intervient au niveau de la jonction d’extrémités non-homologues (NHEJ), mais pas au niveau de la recombinaison homologue (HR). Les résultats présentés au cours de ce mémoire soutiennent que HNF4α participerait dans la réponse aux dommages double brin dans les cellules normales et cancéreuses colorectales par interaction avec la machinerie de réponse aux dommages à l’ADN. La découverte de ce rôle pour HNF4α durant la réparation de l’ADN suggère un nouveau rôle biologique pour la molécule. De plus, ce serait la première fois que l’on assigne une fonction non-transcriptionnelle à ce facteur de transcription. Ces résultats pourraient offrir des cibles potentiellement permettant l’exploitation de cette molécule à des fins thérapeutiques pour le traitement des cancers colorectaux.Abstract: The transcription factor HNF4a is known to be expressed throughout digestive epithelia in humans. Two classes of HNF4a isoforms have been identified, P1 and P2. The P2 isoform class has an upregulated expression in the context of several carcinomas of the digestive system, namely in the liver and colon. The elucidation of novel protein interactors of P2 HNF4a could help to identify new biological roles for this isoform class and could also clarify HNF4a's role in the cancerous phenotypes of the colon. Using isotopic labelling by a SILAC-based quantitative proteomics approach, I sought to identify proteins associated with the P2-HNF4a interactome. Furthermore, I used gene ontology enrichment analyses to associate identified interactors to a specific biological function. Following these findings, I supplemented the investigations with other approaches in order to substantiate suspected novel roles for the factor. Classical western blotting confirmed HNF4a's presence in DNA damage response complexes. Furthermore, HNF4a was shown to colocalize with DNA double strand break foci following genotoxic injury. Finally, double strand break reporter systems identified that P2-HNF4a decreases non-homologous end joining (NHEJ) efficiency but has no effect on homologous recombination (HR). These results support for the first time that HNF4a could participate in the DNA damage response in normal and colorectal cancer cells by interacting with the machinery specifically recruited to sites of DNA damage. Discovery of a DNA repair role for HNF4a could represent a previously unknown biological role for P2 HNF4a. Moreover, this role in DNA damage response would be the first non-transcriptional role associated with the protein. These findings could present researchers with new targets for therapeutic remedies in colorectal cancers