Etude de la régulation et des fonctions d'ArgBP2 associées à son rôle anti-tumoral et aux processus dépendants de l'actine : rôle de ses partenaires moléculaires, de sa phosphorylation et de sa dimérisation, Study of ArgBP2 regulation and function associated to its anti-tumoral role and to actin dependent processes : role of ArgBP2 molecular partners, phosphorylation and dimerization

Julie Roignot

Description

Sous la direction de Philippe Soubeyran
Thèse soutenue le 30 novembre 2010: Aix Marseille 2
Le mauvais pronostic du cancer pancréatique est en partie dû à l’acquisition extrêmement rapide de propriétés invasives et métastatiques par les cellules tumorales pancréatiques et à la faible efficacité des thérapies actuelles. Il est donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles utiles au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nos travaux impliquent directement la diminution de l'expression d'ArgBP2 dans le processus de dérivation ma ligne du pancréas. ArgBP2 est une protéine adaptatrice régulant la dynamique du cytosquelette d’actine et la transduction des signaux. Nous avons montré que l’activité anti-tumoraled’ArgBP2 in vivo est corrélée à une diminution de l’adhésion, de l’étalement et de la migration des cellules cancéreuses pancréatiques in vitro. Dans le but d’identifier les fonctions associées à son rôle anti-tumoral, nous avons recherché de nouveaux partenaires moléculaires d’ArgBP2 et mis en évidence son interaction avec les protéines WAVE (facteurfavorisant la polymérisation de l’actine), la phosphatase PTP-PEST et la protéine adaptatriceCIP4 qui elles-mêmes sont connues pour réguler le cytosquelette d’actine et la motilité cellulaire. De manière intéressante, nous avons montré que PTP-PEST est indispensable à l’inhibition de la migration cellulaire par ArgBP2. Par ailleurs, nos résultats montrentqu’ArgBP2 régule la fonction de WAVE1 en contrôlant sa phosphorylation par la kinase c-Abl et sa déphosphorylation par PTP-PEST. Nous avons en outre montré que CIP4 est aussi un partenaire de WAVE1, phosphorylé par c-Abl, et qu’elle participe à cette régulation. Enfin,nos résultats mettent en évidence un rôle essentiel de la phosphorylation et de la dimérisationd’ArgBP2 dans la régulation de ses interactions avec ses partenaires et de ses fonctions.
-ArgBP2
-Cancer du pancréas
-Protéine adaptatrice
-Cytosquelette d'actine
-Phosphorylation
-Oligomérisation
-Migration cellulaire
-Ahésion cellulaire
The poor prognosis of pancreatic cancer is partly due to the early acquisition of invasive andmetastatic properties by pancreatic tumoral cells and to the limited efficacy of actualtherapies. Thus, the identification of new targets for novel therapeutic strategies is animportant challenge. Our works directly implicate the decrease of ArgBP2 expression in thetumorigenic process of pancreatic cancer. ArgBP2 is an adaptor protein regulating actincytoskeleton dynamics and cell signaling. We found that the anti-tumoral activity of ArgBP2is correlated with the inhibition of the adhesion, spreading and migration of pancreaticcancerous cells. In order to better understand its anti-tumoral function, we searched newpartners for ArgBP2 and identified, among them, WAVE1 (a nucleation promoting factor),the phosphatase PTP-PEST and the adaptor protein CIP4, which are known to regulate actincytoskeleton and cellular motility. Interestingly, we found that PTP-PEST is necessary toArgBP2 mediated inhibition of cell migration. Additionally, we showed that ArgBP2regulates WAVE1 function by controlling its phosphorylation by c-Abl kinase and itsdephosphorylation by PTP-PEST. Moreover we found that CIP4 is also a WAVE1 interactingprotein, phosphorylated by c-Abl, and that CIP4 participates to the ArgBP2 dependent controlof WAVE1. Finally, our results highlight a primordial role of ArgBP2 phosphorylation anddimerization in the control of its interactions with its partners and in the regulation of itsfunctions
Source: http://www.theses.fr/2010AIX22118/document

Sujets

• Cancer du pancréas

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 22
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 7 Mo

Extrait

UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE (AIX-MARSEILLE II)
Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé
Faculté des Sciences de Luminy

THESE

En vue d’obtenir le grade de


DOCTEUR EN SCIENCES DE L’UNIVERSITE
DE LA MEDITERRANEE
Discipline : Biologie des Eucaryotes

Présentée et soutenue publiquement
par Julie Roignot
le 30 novembre 2010


Etude de la régulation et des fonctions d’ArgBP2 associées à
son rôle anti-tumoral et aux processus dépendants de
l’actine : rôle de ses partenaires moléculaires, de sa
phosphorylation et de sa dimérisation.


Jury :

Jacques MARVALDI Professeur Marseille Président
Philippe Chargé de Recherche, Marseille Directeur de Thèse
SOUBEYRAN INSERM
Jean-Baptiste Professeur Bruxelles Rapporteur
DEMOULIN
Philippe JAY Directeur de Montpellier Rapporteur
recherche, INSERM
Daniel OLIVE Professeur Marseille Examinateur
Jean-Claude Chargé de Recherche, Marseille Examinateur
CNRS LISSITZKY


INSERM U624 « Stress Cellulaire » Université de la Méditerranée
Parc Scientifique et Technologique de Luminy - Case Postale 915
13288 Marseille cedex 9 – France SOMMAIRE
RESUME ................................................................................................................................... 1
SUMMARY ............................................................................................................................... 2
INTRODUCTION .................................................................................................................... 3
I. LE CANCER DU PANCREAS ......................................................................................... 3
II. LE CYTOSQUELETTE D’ACTINE ................................................................................ 4
1. Introduction ................................................................................................................. 4
2. La polymérisation des filaments d’actine .................................................................... 4
3. Rôle de l’actine dans la polarisation cellulaire .......................................................... 15
4. La migration cellulaire ............................................................................................... 17
5. Le rôle de l’actine dans le trafic membranaire .......................................................... 24
III. LA PROTEINE ArgBP2 ................................................................................................ 26
1. La protéine ArgBP2 ................................................................................................... 26
2. Rôles joués par la famille SoHo ................................................................................ 32
IV. Les partenaires d’ArgBP2 : la famille WASP/WAVE, PTPPEST, c-Abl et CIP4 ......... 45
1. Les familles WASP et WAVE ................................................................................... 45
2. La phosphatase PTP-PEST ........................................................................................ 52
3. La kinase c-Abl .......................................................................................................... 58
4. La protéine CIP4 ........................................................................................................ 63
ARTICLE 1 ............................................................................................................................. 67
1. Introduction ............................................................................................................... 67
2. Manuscrit ................................................................................................................... 70
3. Discussion des résultats ............................................................................................. 71
ARTICLE 2 ............................................................................................................................. 76
1. Introduction 76
2. Manuscrit . 77
3. Discussion des résultats ............................................................................................. 78
ARTICLE 3 ............................................................................................................................. 81
1. Introduction ............................................................................................................... 81
2. Manuscrit ................................................................................................................... 83
3. Discussion des résultats ............................................................................................. 84
DISCUSSION ET PERSPECTIVES .................................................................................... 91
!
!BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. 95

TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figures
Figure A Schématisation du mécanisme de nucléation par le complexe Arp2/3 et les formines.
.................................................................................................................................................... 7
Figure B Représentation du « tapis roulant » d’actine. ........................................................... 10
Figure C Modèle de polymérisation dendritique par le complexe Arp2/3 (Figure tirée de
Pollard et al., 2000 [35]) ......................................................................................................... 12
Figure D Les différents types d’organisation des filaments d’actine : exemple de la cellule en
migration. ... 14
Figure E Structure d’ArgBP2 A. .............................................................................................. 29
Figure F Régulation négative de c-Abl par le complexe ArgBP2/c-Cbl. ................................. 34
Figure G Représentation schématique des éléments de signalisation activés via le récepteur à
l’insuline, menant à la translocation de GLUT4 à la membrane plasmique. .......................... 41
Figure H Représentation schématique de WASP, N-WASP et des membres de la famille
WAVE. ...................................................................................................................................... 46
Figure I Architecture proposée pour les complexes WASP, N-WASP et WAVE à l’état inactif.
.................... 48
Figure J Organisation modulaire des protéines de la famille WASP/WAVE et principaux
partenaires. 51
Figure K Représentation schématique de PTP-PEST indiquant le domaine catalytique et les
cinq régions riches en proline (P1 à P5). ................................................................................ 53
Figure L Représentation schématique des isoformes 1a et 1b de la tyrosine kinase c-Abl
humaine. ................................................................................................................................... 59
Figure M Représentation schématique des principaux domaines constituant CIP4. .............. 64
Figure N Modèle proposé de régulation de l’activité de WAVE1 par ArgBP2. ...................... 75
Figure O Modèle de régulation réciproque d’ArgBP2 et de CIP4 par la kinase c-Abl. ......... 79
Figure P Schéma indiquant les domaines SH3 d’ArgBP2 impliqués dans l’interaction avec
ses partenaires WAVE1, PTP-PEST, CIP4 et c-Abl [79, 105, 320]. ....................................... 85
Figure Q ................................................................................................................................... 87
!
!Figure R Modèle de régulation de la dimérisation d’ArgBP2 par sa phosphorylation par c-
Abl. Influence de la phosphorylation et de la dimérisation d’ArgBP2 sur l’interaction
ArgBP2/WAVE 1. ..................................................................................................................... 89

Tableaux
Tableau A Protéines des adhésions focales ............................................................................. 22
Tableau B Table présentant les principaux membres de la famille SoHo, leur organisation
structurale, les partenaires et les fonctions cellulaires connus. .............................................. 31
!
!RESUME

Le mauvais pronostic du cancer pancréatique est en partie dû à l’acquisition extrêmement
rapide de propriétés invasives et métastatiques par les cellules tumorales pancréatiques et à la
faible efficacité des thérapies actuelles. Il est donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles
utiles au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nos travaux impliquent
directement la diminution de l'expression d'ArgBP2 dans le processus de dérivation maligne
du pancréas. ArgBP2 est une protéine adaptatrice régulant la dynamique du cytosquelette