Étude du rôle de HSF1 dans l’érythropoïèse

Le facteur de choc thermique -1 (HSF1) a été identifié initialement comme étant le facteur responsable de l'induction de la transcription des protéines de chocs thermique (HSP) en réponse à un stress. Ces protéines agissent comme des chaperons moléculaires et contribuent aurepliement des protéines néosynthétisées, mal repliées ou dénaturées, et peuvent également contribuer à leur orientation vers leprotéasome. Parmi les HSP, notre laboratoire à démontré l'implication d’HSP70 et d’HSP27 dans la régulation de l'érythropoïèse tardive.Tandis que HSF1 fait l'objet de nombreuses études en cancérologie et en neurologie, son implication dans d'autres pathologies en lien avec l'inflammation ou la prolifération cellulaire a récemment été démontrée. Compte-tenu de l'implication des HSP dans l'érythropoïèse tardive et de données préliminaires obtenues par notre laboratoire sur un rôle de HSF1 dans un modèle d’érythropoïèse embryonnaire de poisson zèbre, nous nous sommes demandé si HSF1 pouvait avoir un rôle dans l'érythropoïèse précoce murine et humaine, et si celui-ci serait dépendant ou non des HSP.Nous avons montré in vitro que durant la différenciation érythroïde précoce de cellules souches hématopoïétiques (CSH) humaines, HSF1 se retrouve rapidement sous une forme active phosphorylée localisée dans le noyau. De plus, une corrélation entre les voies de réponse l'érythropoïétine (EPO) et l’activation de HSF1 a été mise en évidence en utilisant différentes lignées cellulaires. En transduisant des CSHprimaires humaines avec des lentivirus portant un shARN contrôle ou dirigé contre HSF1, nous avons montré que la diminution de l'expressionde HSF1 entraine une baisse de la formation de BFU-E sans impact sur la formation des CFU-GM, tandis qu'un retard de différenciation estobservé entre le stade BFU-E et CFU-E. Ce retard est associé à une accumulation de cellules en phase G0/G1 et à une diminution de la proportion de cellules en phase S, traduisant un retard du cycle cellulaire. Des expériences de sauvetage visant à co-transduire shARN etmutant actif de HSF1 nous ont permis de récupérer le retard de différenciation. Le mutant actif seul quant à lui accroit la différenciation érythroïde.Nous avons montré in vivo (souris et poisson zèbre) qu’une délétion de HSF1 entraine une diminution du taux d’érythrocytes circulants ainsi que de l'hémoglobine. Chez la souris, nous avons montré que la formation des colonies érythroïdes (BFU-E) est diminuée en absence deHSF1.Un ChIP-seq dirigé contre HSF1 sur des CSH en différenciation érythroïde nous a permis d'identifier plus de 150 cibles de HSF1 durant l'érythropoïèse normale et qui différent de la réponse à un choc thermique. Parmi celles-ci, 40 gènes démontrés comme étant impliqué dans l'érythropoïèse ont fait l'objet d'analyses qPCR et 12 d'entre eux voient leur transcription altérée lorsque l'expression de HSF1 est diminuée.Nos résultats démontrent l'importance de HSF1 dans l’érythropoïèse précoce, notamment lors du développement des progéniteursérythroïdes. Ces travaux permettent de mieux comprendre le processus d’érythropoïèse et ouvre des perspectives d’études du rôle de HSF1dans des pathologies de l’érythropoïèse.