Caspase action on TAF6δ: upstream cleavage and downstream transcriptome landscape

Abstract

Contexte: Les caspases peuvent cliver et modifier l'activité transcriptionnelle de plusieurs facteurs de transcription au cours de l'apoptose. TAF6δ est une sous-unité pro-apoptotique inductible du facteur de transcription TFIID de l'ARN polymérase II. Plusieurs stimuli induisent non seulement l'expression de TAF6δ mais aussi son clivage dépendant de l’activité des caspases en un fragment qui semble conserver une activité pro-apoptotique. Ce travail vise à identifier les sites de clivage Caspase de TAF6δ et la ou les Caspase(s) responsable(s) ainsi qu'à définir l'impact du clivage Caspase sur la signature transcriptionnelle de TAF6δ. Résultats: L'analyse par l'algorithme CaspDB a prédit le clivage de TAF6 dans 19 aspartates différents. Ensuite, TAF6δ recombinant a été incubé in vitro avec les caspases 3, 6 et 7 et il a été démontré que TAF6δ est clivé majoritairement par caspase 7 dans deux sites principaux, qui ont été identifiés par spectrométrie de masse comme les aspartates 398 et 179. Ces sites ont ensuite été validés à l'aide de mutations ponctuelles D-A qui ont bloqué le clivage de TAF6δ par les caspases 7 et 3. Notamment, TAF6α est également clivé par les caspases 3 et 7 après les aspartates 408 et 189, où Caspase 3 semble avoir une affinité plus élevée pour cette isoforme. D'autre part, l’analyse transcriptomique en cellules HeLa a révélé que l'inhibition de l'activité de la caspase avec le ZVAD avant l'induction du TAF6δ provoquait des changements drastiques dans l'expression des gènes régulés de manière différentielle par la TAF6δ et, par conséquence, suggère que l'activité de la caspase pourrait jouer un rôle sur l'activité transcriptionnelle de TAF6δ. Conclusions: Le clivage de TAF6δ par les caspases 7 et 3 favorise l'obtention de deux fragments qui pourraient conserver des capacités pro-apoptotique et transcriptionnelle, qui pourraient en même temps contribuer au programme apoptotique orchestré par TAF6δ, facilitant l'élimination des cellules cancéreuses indépendamment de leur statut p53.

Abstract: Background: Caspases may cleave and modify the transcriptional activity of several transcription factors during apoptosis. TAF6δ is an inducible proapoptotic subunit of the TFIID transcription factor of RNA polymerase II. Several stimuli induce not only the expression of TAF6δ but its Caspase-dependent cleavage to a fragment that seems to retain pro-apoptotic activity. This work aims to identify the Caspase-cleavage sites of TAF6δ and the Caspase(s) responsible as well as to define the impact of Caspase cleavage on the TAF6δ transcriptional signature. Results: The analysis by the algorithm CaspDB predicted the Caspase-dependent cleavage of TAF6 in 19 different Aspartates. In vitro experiments where recombinant TAF6δ was incubated with Caspases 3, 6 and 7 demonstrated that Caspase 7 is the main responsible of TAF6δ cleavage in two main sites, resulting in fragments of approximately 47 and 28 kDa. The analysis by mass spectrometry identified Aspartates 398 and 179 as the Caspase 7 cleavage sites in TAF6δ. These sites where then validated using point D-A mutations that blocked TAF6δ cleavage by Caspases 7 and 3. Importantly, TAF6α is also cleaved by Caspases 3 and 7 after Aspartates 408 and 189, where Caspase 3 seems to have a higher affinity for this isoform. In addition, a transcriptomic analysis in HeLa cells revealed that the inhibition of Caspase activity with ZVAD prior to TAF6δ induction, promoted significant changes in the expression of genes differentially regulated by TAF6δ and therefore, suggests that Caspase activity may have a role on TAF6δ transcriptional activity. Conclusions: TAF6δ cleavage by Caspases 7 and 3 promotes the obtention of two fragments that could retain pro-apoptotic and transcriptional capacities, that in turn could contribute to the apoptotic program orchestrated by TAF6δ, facilitating the elimination of cancer cells independently of their p53 status.