Transcriptional regulation by the estrogen-related receptors

• Main Author: Tremblay, Annie
• Other Authors: Vincent Giguere (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2010
• Subjects: Biology - Molecular
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=86701

The Estrogen-Related receptors (ERRα, ERRβ and ERRγ) are ubiquitous, constitutively active, orphan nuclear receptors and little is known concerning post-translational modifications affecting their transcriptional activity. We observed that the conserved phosphorylation-dependent sumoylation motif (PDSM) within the N-terminal domain of the ERRs represses their transcriptional activity on compound promoters via a synergy control mechanism. We also identified protein inhibitor of activated stat y (PIASy), a SUMO E3 ligase, as a new interacting partner of ERRα which promotes the sumoylation of ERRα and represses its transcriptional activity in a PDSM-dependent manner. Furthermore, by showing that an ERRα phosphoS19-specific antibody, but not a polyclonal ERRα antibody with a minimal affinity for phosphorylated S19, allows detection of endogenous sumoylated ERRα in mouse liver extract, we confirmed that the ERRα phospho-sumoyl switch is functional in vivo. === ERRα is highly expressed in the kidney, but its role in this organ is unknown. Therefore, we used a combination of physiological studies, gene expression and genome-wide location analysis to explore the role of ERRα in the kidney. A defect in sodium and potassium homeostasis was observed in the ERRα null mice, which correlated with the ERRα renal transcriptional program comprising key sodium and potassium channels. Furthermore, telemetry monitoring revealed that the ERRα null mice display a significantly reduced blood pressure at nighttime and this correlated the renal transcriptional program of ERRα comprising genes involved in blood pressure regulation. In addition, we identified the Renin-Angiotensin pathway genes as direct ERRα target genes in the kidney. These results identify a role for ERRα in renal sodium/potassium handling, intra-renal renin-angiotensin pathway, blood pressure regulation and possibly hypertension. === Les récepteurs reliés aux récepteurs de l'estrogène (ERRs) sont ubiquitaires et constitutivement actifs et le rôle joué par les modifications post-traductionnelles sur leur activité transcriptonnelle est peu connu. Nous avons démontré qu'un motif consensus de sumoylation phospho-dependente (PDSM) situé dans le domaine N-terminal diminue l'activité transcriptionnelle des ERRs sur des promoteurs à élements de réponses multiples grâce à un mécanisme de contrôle de la synergie. Nous avons aussi établi que les ERRs intéragissent avec la E3-SUMO-ligase PIASy et que cette dernière promouvoit la sumoylation du ERRα de manière phospho-dépendante. De plus, en montrant que la forme sumoylée endogène de ERRα dans de l'extrait de foie de souris n'était détectable qu'avec un anticorps spécifique dirigé contre la sérine 19 phoshorylée nous avons confirmé la validité de l'interrelation phosphorylation-sumoylation dans un contexte physiologique in vivo. === Même si le haut niveau d'expression de ERRα dans les reins est reconnu, son rôle dans cet organe est inconnu. Nous avons donc utilisé une approche combinatoire d'analyses physiologiques, d'expression génique et d'identification de sites spécifiques de liaison à l'ADN au niveau génomique afin d'explorer plus avant le rôle physiologique de ERRα dans le rein. Nous avons observé que les souris knock-out pour le gène de ERRα présentent un problème au niveau de l'homéostasie sodique et potassique corrèlant directement avec le programme transcriptionnel rénal qui comprends plusieurs canaux sodiques et potassiques importants. De plus, la mesure des paramètres cardiovasculaires par télémétrie a révélé que les souris knock-out pour le gène du ERRα ont une pression sanguine nocturne plus faible qui corrèle avec le programme transcriptionnel comprenant plusieurs gènes influençant la pression sanguine. Nous avons aussi identifié les promoteurs de certains gènes composant le système rénine-angiotensine comme gènes cibles potentiels de ERRα dans les reins. Nos résultats suggèrent une implication du ERRα dans le contrôle de la pression sanguine basale et possiblement dans l'hypertension.