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Hématologie

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EKLF, une protéine dont le rôle est plus global qu’on ne le pensait Volume 12, numéro 3, Juin 2006

Auteur
Institut Cochin, département GDPM, Faculté de médecine Cochin, 24 rue du Fbg Saint-Jacques 75014 Paris
  • Page(s) : 210-1
  • Année de parution : 2006

Auteur(s) : Dominique Labie

Institut Cochin, département GDPM, Faculté de médecine Cochin, 24 rue du Fbg Saint-Jacques 75014 Paris

La commutation de l’expression de l’hémoglobine (Hb) fœtale vers celle de l’Hb adulte est depuis longtemps un sujet d’étude privilégié, son contrôle se présentant comme une approche thérapeutique des hémoglobinopathies majeures que sont la drépanocytose et les β-thalassémies. Le rôle de EKLF (erythroid Kruppel-like factor ou KLF1) au cours du développement a été démontré : il se fixe de façon spécifique à la boîte CACCC du promoteur β-globine et au niveau du site HS3 du LCR [1]. Des mutations de cette boîte CACCC ont été montrées responsables de β+-thalassémies. On a montré également que EKLF est exprimé à tous les stades du développement érythroïde, on le met en évidence dans le sac vitellin, le foie fœtal, la rate et la moelle osseuse. D’autres études ont suggéré, par ailleurs, que ce facteur pourrait contrôler d’autres gènes érythroïdes en se fixant sur la boîte CACCC de leur promoteur. En effet, les souris chez lesquelles le gène a été invalidé meurent au jour E16, en présentant un déficit profond de l’expression de la β-globine, le gène α-globine étant relativement épargné. On a pu constater, cependant, que le phénotype de ces souris EKLF-/- était plus sévère que celui qu’entraînait une délétion du gène β-globine, suggérant de ce fait l’existence d’autres déficits. Chez ces souris, la correction transgénique du rapport α/β est insuffisante pour restaurer une morphologie normale des globules rouges et assurer la survie de l’embryon. Dans les lignées cellulaires J2E dans lesquelles on a réduit l’expression de EKLF à 20 % de sa valeur, on constate aussi une réponse insuffisante à l’érythropoïétine et une expression diminuée de plusieurs enzymes impliqués dans la synthèse de l’hème. Un travail coopératif de chercheurs australiens (Université de Brisbane) et américains (Université de Philadelphie) a récemment cherché à déterminer quels étaient les gènes cibles de EKLF dans le génome [2]. Les auteurs ont, pour cela, déterminé le profil d’expression comparatif de EKLF-/- dans le foie fœtal à E14,5 et dans des lignées cellulaires B1,6. Ils voulaient par cette approche comparative éliminer les risques d’erreur liés à l’une ou l’autre technique et limiter le nombre de gènes suspects.Les résultats obtenus confirment l’hypothèse d’un rôle très global de EKLF. Les foies embryonnaires EKLF-/- sont moins riches en cellules que ceux des témoins. On constate une régulation négative de nombreux gènes codant pour des protéines érythroïdes : AHSP (la protéine chaperon de l’α-globine), la dematine (ou bande 4,9), des enzymes de la synthèse de l’hème, la pyruvate kinase, le récepteur de la transferrine, certains antigènes de groupes sanguins. L’étude des lignées cellulaires présente quelques différences, mais une grande partie des résultats se recouvre. Ce sont des gènes individualisés dans les deux séries d’expérience dont l’étude a été poursuivie : dematine, AHSP et EKLF elle-même, protéines transmembranaires. EKLF se présente au premier chef comme un activateur de la transcription. Dans les cellules primitives EKLF-nulles on constate à la fois des anomalies morphologiques et un déficit de l’expression génique. La membrane érythrocytaire est fragilisée, ce qui entraîne une hémolyse. Parmi les enzymes de la synthèse de l’hème, il y a entre autres un déficit de ALAS2 (delta-aminolevulinate, synthase2), PBGD (hydroxymethybilane synthase) et Bzrp (enzyme de transport de la coproporphyrine3 vers les mitochondries). La protéine AHSP n’est pas détectable, sa synthèse semble abolie. On constate une dérégulation de nombreux groupes sanguins (Rh-ced, Duffy, ICAM4…), mais aussi de la glycophorine A et de CD59 (protéine d’ancrage dont la fonction est impliquée dans l’hémoglobinurie nocturne paroxystique). La plupart de ces protéines coexistent normalement dans des complexes multiprotéiques, suggérant une expression coordonnée par EKLF. Et plusieurs des gènes ainsi dérégulés ont eux-mêmes une activité transcriptionnelle. C’est donc un rôle global, tant dans l’érythropoïèse primitive que dans l’érythropoïèse définitive, et dans la coordination de l’expression de nombreux autres gènes, que joue EKLF. On l’avait envisagé comme une cible éventuelle pour un abord thérapeutique des hémoglobinopathies. Son importance globale remet évidemment en question cette hypothèse.À noter : il est intéressant de savoir que le rôle global des EKLF a fait l’objet, plus récemment, de publications par d’autres équipes, l’une du NIH, de Birmingham et de Yale [3], l’autre de Memphis, Tennessee [4].

Références

1 Elion J, Labie D. EKLF : un facteur clef pour l’expression du gène β de globine et la commutation d’expression des gènes de globine au cours du développement. Hématologie 2000 ; 6 : 17-23.

2 Hodge D, Coghill E, Keys J, et al. A global role for EKLF in definitive and primitive erythropoiesis. Blood 2006 ; 107 : 3359-70.

3 Pilon AM, Nilson DG, Zhou D, et al. Alterations in expression and chromatin configuration of the alpha haemoglobin-stabilizing protein gene in erythroid Krüppel-like factor-deficient mice. Mol Cell Biol 2006 ; 26 : 4368-77.

4 Ney PA. Gene expression during terminal erythroid differentiation. Curr Op Hematol 2006 ; 13 : 203-8.