Analyzing KDM4A protein interaction network using proximity-dependent biotin identification assay

Abstract

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.