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Dynamique de la méthylation des protéines dans le cancer

Dpt: Signalisation et Chromatine

Nos activités de recherche

La signalisation par méthylation des lysines est un processus dynamique régulé par les lysine-méthyltransférases (KMT, ajoutant un ou plusieurs groupements méthyls), les lysine-déméthylases (KDM, effaçant ces modifications) et à des interacteurs méthyl-spécifiques (interprétant et induisant des réponses biologiques appropriées). La méthylation des histones est connue pour réguler fondamentalement la fonction de la chromatine, mais il est évident qu'un grand nombre de protéines non histones est également capable d’être méthyler. Ainsi, il est probable que de nombreuses protéines impliquées dans l'homéostasie cellulaire soient méthylées et que la dérégulation de ces signalisations puisse jouer un rôle dans diverses maladies. Malgré le rôle fondamental de cette modification en biologie, relativement peu de substrats méthylés ont été identifiés et leurs conséquences fonctionnelles rarement caractérisées. Notre recherche cherche à caractériser de nouvelles signalisations clés des KMTs impliquées dans la tumorigénèse. L'objectif à long terme de nos recherches est de démontrer l'importance sous-estimée de la signalisation par méthylation des lysines dans l'homéostasie cellulaire et d'offrir de nouvelles cibles cliniques prometteuses pour le traitement du cancer. Notre groupe a été créé en 2017 et est reconnu comme équipe émergente depuis 2023. Nous faisons partie du Département 1 « Signalisation et Chromatine » de l'Institut pour l’avancées des Biosciences à Grenoble, FRANCE.
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Nicolas REYNOIRD

Nicolas REYNOIRD

Chef d’équipe

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Nos axes de recherche

La grande majorité des lysine méthyltransférases sont encore mal caractérisées et pour la plupart leur activité est inconnue. Plusieurs KMTs sont surexprimées ou altérées dans les cancers et nous cherchons à caractériser leurs signalisations oncogéniques.

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Outre leurs fonctions dans la régulation de la chromatine, les activités des KMTs au-delà de la modification des histones ont rarement été décrites. Notre objectif est d'identifier les signaux clés de méthylation non-histone impliqués dans différents processus biologiques régulant l'homéostasie cellulaire.

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La méthylation de la lysine est une modification finement régulée et un processus dynamique grâce aux déméthylases. Plus de 30 déméthylases ont été identifiées chez l'homme, et très peu ont été caractérisées en ce qui concerne l'activité potentielle sur des substrats non histones. Notre objectif est d'identifier les KDMs qui contre l’action des KMTs non-histones dans les principaux processus cellulaires.

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Nos publications majeures

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SMYD3 impedes small cell lung cancer sensitivity to alkylation damage through RNF113A methylation-phosphorylation crosstalk

Lukinović V, Hausmann S, Roth GS, Oyeniran C, Ahmad T, Tsao N, Brickner JR, Casanova…

Cancer Discovery 2022 Sep 2;12(9):2158-2179. doi: 10.1158/2159-8290.CD-21-0205. PMID: 35819319

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Structural insights into p300 regulation and acetylation-dependent genome organisation

Ibrahim Z, Wang T, Destaing O, Salvi N, Hoghoughi N, Chabert C, Rusu A, Gao…

Nature Communication 2022 Dec 15;13(1):7759. doi: 10.1038/s41467-022-35375-2. PMID: 36522330

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Aberrant RNA methylation triggers recruitment of an alkylation repair complex

Tsao N, Brickner JR, Rodell R, Ganguly A, Wood M, Oyeniran C, Ahmad T, Sun…

Molecular Cell. 2021 Oct 21;81(20):4228-4242.e8. doi: 10.1016/j.molcel.2021.09.024. PMID: 34686315

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Lysine Methyltransferases Signaling: Histones are Just the Tip of the Iceberg

Lukinović V, Casanova AG, Roth GS, Chuffart F, Reynoird N.

Curr Protein Pept Sci 2020 21(7):655-674. doi: 10.2174/1871527319666200102101608. PMID: 31894745

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Lysine methylation signaling in pancreatic cancer

Roth GS, Casanova AG, Lemonnier N, Reynoird N.

Curr Opin Oncol. 2018 2018 Jan;30(1):30-37. doi: 10.1097/CCO.0000000000000421. PMID: 29076964

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Nut Directs p300-Dependent, Genome-Wide H4 Hyperacetylation in Male Germ Cells

Shiota H, Barral S, Buchou T, Tan M, Couté Y, Charbonnier G, Reynoird N, Boussouar…

Cell Report 2018 Sep 25;24(13):3477-3487.e6. doi: 10.1016/j.celrep.2018.08.069. PMID: 30257209

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Coordination of stress signals by the lysine methyltransferase SMYD2 promotes pancreatic cancer

Reynoird N, Mazur PK, Stellfeld T, Flores NM, Lofgren SM, Carlson SM, Brambilla E, Hainaut…

Genes Dev 2016 Apr 1;30(7):772-85. doi: 10.1101/gad.275529.115. Epub 2016 Mar 17. PMID: 26988419

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Novel insights into the oncogenic function of the SMYD3 lysine methyltransferase

Mazur PK, Gozani O, Sage J, Reynoird N.

Transl Cancer Res 2016 Jun;5(3):330-333. doi: 10.21037/tcr.2016.06.26. PMID: 30713830

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SMYD3 links lysine methylation of MAP3K2 to Ras-driven cancer

Mazur PK, Reynoird N, Khatri P, Jansen PW, Wilkinson AW, Liu S, Barbash O, Van…

Nature 2014 Jun 12;510(7504):283-7. doi: 10.1038/nature13320. Epub 2014 May 21. PMID: 24847881

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Smyd3 regulates cancer cell phenotypes and catalyzes histone H4 lysine 5 methylation

Van Aller GS, Reynoird N, Barbash O, Huddleston M, Liu S, Zmoos AF, McDevitt P,…

Epigenetics 2012 Apr;7(4):340-3. doi: 10.4161/epi.19506. Epub 2012 Apr 1. PMID: 22419068

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Nos activités en images

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Nos collaborations

  • Mazur lab, MD Anderson Cancer Center, University of Texas, USA
  • EDyP Lab, IRIG, France
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Nos technologies

  • Proteomique haut-débit
  • Ingénierie cellulaire
  • Test de méthylation in vitro
  • Outils de biochimie et biologie moléculaire
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