Le mélanome est un cancer très agressif en raison de sa capacité rapide à former des métastases et de développer une résistance aux traitements existants.
 MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) est un facteur de transcription clé à toutes les étapes de développement du lignage mélanocytaire et dans la physiopathologie du mélanome. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la régulation de l’activité et de la stabilité de MITF, nous avons identifié ses partenaires protéiques parmi lesquels figurent de nombreuses sous-unités des complexes de remodelage de la chromatine ATP-dépendant PBAF et NURF. Ce travail caractérise le rôle et l’étendue de la coopération entre BRG1/PBAF et plusieurs facteurs de transcription clés tels que MITF et SOX10 dans le fonctionnement des cellules de mélanome, qui recrutent activement de BRG1 à la chromatine et contribuent ainsi à la mise en place de la signature épigénétique caractéristique des cellules de mélanome prolifératives. Par ailleurs, l’utilisation de différents modèles murins a permis de révéler in vivo la contribution fonctionnelle distincte mais complémentaire de ces deux complexes de remodelage associé à MITF aux cours de trois stades majeurs du lignage mélanocytaire : le développement embryonnaire des mélanocytes, leur différentiation ainsi que lors de l’initiation et la progression du mélanome. Ce travail contribue ainsi à une meilleure compréhension du fonctionnement biologique des mélanocytes, du mélanome et du remodelage de la chromatine chez les eucaryotes. / Malignant melanoma is the most deadly form of skin cancer due to its quick metastatic spread and the development of resistance to available treatments.
MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) is a transcription factor and master regulator of melanocyte lineage development and melanoma physiopathology. In order to investigate the mechanisms involved in the regulation of MITF activity and stability, we identified its numerous partners by tandem affinity purification coupled to mass spectrometry, which include several subunits of the PBAF and NURF ATP-dependant chromatin remodelling complexes. The present work characterizes the role and extent of cooperation between BRG1/PBAF and several key transcription factors including MITF and SOX10 in melanoma cell function, that actively recruit BRG1 to chromatin to establish the epigenetic landscape of proliferative melanoma cells. Furthermore, using different mouse models we revealed the distinct but complementary functional contribution of these two MITF-associated chromatin remodelers in vivo at three majors stages of melanocyte lineage development: embryonic development of melanocytes, their differentiation and during melanomagenesis. Thus, this work contributes to a better understanding of processes regulating the biological function of melanocytes, melanoma and more widely chromatin remodelling events in eukaryotes.

Cette étude a été conçue pour identifier les protéines qui interagissent potentiellement avec Déméthylase 4A spécifique de la lysine (KDM4A) dans le contexte du cancer en utilisant l’essai d'identification de la biotine dépendante de la proximité 2 (BioID2). KDM4A est une lysine déméthylase et un régulateur épigénétique qui joue un rôle dans la carcinogenèse en favorisant la prolifération. Nous avons cherché à identifier l'interactome protéique de KDM4A dans la lignée cellulaire du cancer du col de l'utérus HeLa. Ces interactions protéiques ont été caractérisées en fonction de leur dépendance à l’activité catalytique de KDM4A et / ou au domaine Tandem Tudor. De nouveaux interactants de KDM4A ont été détectés, tout en observant des partenaires protéiques précédemment identifiés, comme FBXO22. KDM4A semble interagir avec certains membres du complexe de remodelage de la chromatine pBAF, en particulier, ARID2, BRD7 et SMARCA2. Le complexe pBAF facilite ou empêche l'accessibilité à l'ADN en restructurant le nucléosome. Une analyse plus approfondie est nécessaire pour valider si l'interaction complexe KDM4A-pBAF est directe ou indirecte. Cette étude suggère également l’importance du domaine Tandem Tudor dans le rôle de KDM4A dans la réparation de bris double brin. Enfin, nous proposons également une implication potentielle de KDM4A dans l'épissage de l'ARNm et le transport d'anions organiques. Cette étude fournit de nouvelles informations sur le rôle de KDM4A dans le développement du cancer. / This study was designed to identify potential interacting proteins of Lysine-specific demethylase 4A (KDM4A) in the context of cancer using proximity-dependent biotin identification 2 (BioID2) assay. KDM4A is a lysine demethylase and an epigenetic regulator that plays a role in carcinogenesis by promoting proliferation. Herein, we sought out to identify the protein interactome of KDM4A in cervical cancer cell line HeLa. These protein interactions were characterized by their dependency on KDM4A’s catalytic activity and/or Tandem Tudor domain. It succeeded at detecting novel interactors of KDM4A as well as previously studied interactions, such as FBXO22. KDM4A seems to be interacting with some members of the pBAF chromatin remodeling complex, specifically, ARID2, BRD7, and SMARCA2. The pBAF complex facilitates or prevents accessibility to DNA by restructuring the nucleosome. Further analysis is required to validate whether the KDM4A-pBAF complex interaction is direct or indirect. This study also implied the importance of the Tandem Tudor domain in KDM4A’s role in the double stranded break repair. Finally, we also propose the potential involvement of KDM4A in mRNA splicing and organic anion transport. This study provides new insights into KDM4A’s role in cancer development.