Caractérisation de la poly (ADP-ribosyl) action de l'histone H1 et de son implication dans la modulation de la structure de la chromatine

Abstract

Nous avons fragmenté par digestion modérée à l'aide de la nucléase micrococcale, la chromatine de noyaux pancréatiques purifiés. L’activité maximale de la poly(ADP-ribose) polymérase associée aux nucléosomes fut alors retrouvée au niveau des chaines nucléosomiques trimères et tétramères. Au-delà de ces périodicités, l'activité de l'enzyme diminuait graduellement et semblait se stabiliser vers les périodicités oligomériques de 11 à 16 nucléosomes. Il fut aussi remarqué que l'histone H1 était poly(ADP-ribosyl)ée de façon préférentielle alors que l'histone H10 degré ainsi que les histones du coeur nucléosomique (H2A, H2B, H3 et H4) ne semblaient pas modifiées de façon significative pour des concentrations de NAD supérieures à 10 uM. De plus, l'électrophorèse des histones ([ 32P]ADP-ribosyl)ées sur gels acide-urée et acide-urée-Triton en première dimension et sur gels acide-urée-bromure de cétyltriammonium en deuxième dimension révéla que l'ADP-ribosylation croissante de l'histone H1 à haute concentration de NAD (>100uM) mène à la génération graduelle de formes hyper(ADP-ribosyl)ées dont les mobilités électrophorétiques sont réduites de façon proportionnelle et indépendante de la présence de Triton X-100. Par la suite, nous avons observé que l'activation de la poly-(ADP-ribose) polymérase associée aux polynucléosomes provoquait l'induction de régions relaxées au niveau du solénoide chromatinique. Ce phénomène devenait plus important à hautes concentrations de NAD et semblait attribué à la présence des formes hyper(ADP-ribosyl)ées de l’histone H1. De plus, nous démontrons que l'hyper(ADP-ribosyl)ation de cette histone n'entraîne pas l'aggrégation des polynucléosomes et que l'induction des régions relaxées au niveau du solénoide chromatinique ne serait probablement pas attribuable à la libération de l'histone H1 modifiée mais plutôt à une déstabilisation locale de la liaison de l'histone H1 hyper(ADP-ribosyl)ée sur les chromatosomes. En s'inspirant de l'ensemble de ces observations, nous proposons un modèle pour le rôle de l'hyper(ADP-ribosyl)ation de l'histone H1 dans la modulation de l'architecture du solénoide chromatinique au cours des processus de réparation de l'ADN.