La phosphorylation des histones est une modification post-traductionnelle réversible qui régule l'organisation de la chromatine par l'ajout de groupements phosphate sur des résidus sérine, thréonine ou tyrosine des histones. Cette modification, porteuse d'une charge négative, modifie les interactions entre les histones et l'ADN, influence la stabilité des nucléosomes et favorise le recrutement de protéines de signalisation impliquées dans la régulation de l'expression génique, la dynamique des chromosomes et le maintien de l'intégrité du génome.

Fonctions biologiques

La phosphorylation des histones est rapidement induite en réponse à des signaux extracellulaires, au cours de la mitose ou lors de dommages à l'ADN. Elle favorise la condensation des chromosomes pendant la division cellulaire, facilite l'activation transcriptionnelle et coordonne la réponse aux lésions de l'ADN grâce à un remodelage dynamique de la chromatine.

Principales marques de phosphorylation

• H3S10 et H3S28 : Impliquées dans la condensation des chromosomes mitotiques et la régulation de la transcription.
• γ-H2A.X (H2AX S139) : Marqueur caractéristique des cassures double brin de l'ADN, recrutant des protéines de réparation telles que MDC1, 53BP1 et BRCA1.
• Phosphorylation de H3T11, H2B et H4 : Participe aux réponses au stress cellulaire, à l'activation des points de contrôle du cycle cellulaire et au remodelage de la chromatine.

Régulation

La phosphorylation des histones est catalysée par des kinases spécifiques, notamment Aurora B, ATM, ATR, DNA-PK et MSK1/2, tandis que des phosphatases telles que PP1, PP2A et WIP1 assurent l'élimination de ces groupements phosphate. L'action coordonnée de ces enzymes garantit une régulation fine de la transcription, de la progression du cycle cellulaire et des mécanismes de réparation de l'ADN.