THESE DE DOCTORAT Présentée par Ataaillah BENHADDOU En vue de l'obtention du grade de Docteur en sciences de l'Université de Strasbourg Discipline: sciences du vivant Spécialité: Aspect Cellulaires et Moléculaires de la Biologie ETUDE DU ROLE DU FACTEUR DE TRANSCRIPTION TEAD4 DANS LE CONTROLE DE LA DIFFERENCIATION MYOGENIQUE DES MYOBLASTES C2C12 IN VITRO Le jury d'examen est composé de Le Docteur Irwin Davidson Directeur de thèse Le Docteur Nicolas Charlet Rapporteur interne Le Docteur Annick Harel Belan Rapporteur externe Le Docteur Laurence Nieto Rapporteur externe

Nicolas Charlet Rapporteur

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
1 THESE DE DOCTORAT Présentée par Ataaillah BENHADDOU En vue de l'obtention du grade de Docteur en sciences de l'Université de Strasbourg Discipline: sciences du vivant Spécialité: Aspect Cellulaires et Moléculaires de la Biologie ETUDE DU ROLE DU FACTEUR DE TRANSCRIPTION TEAD4 DANS LE CONTROLE DE LA DIFFERENCIATION MYOGENIQUE DES MYOBLASTES C2C12 IN VITRO Le jury d'examen est composé de Le Docteur Irwin Davidson Directeur de thèse Le Docteur Nicolas Charlet Rapporteur interne Le Docteur Annick Harel-Belan Rapporteur externe Le Docteur Laurence Nieto Rapporteur externe

• contrôle de la taille des cellules et des organes via la voie de signalisation du suppresseur de tumeurs hippo chez la drosophile


• différenciation des cellules c2c12


• expression de ctgf


• tead4


• surexpression spécifique de tead4 dans le muscle cardiaque


• expériences de chip-chip


• gène codant pour le coactivateur yap1

Sujets

• Michelle
• Rapporteur
• Morlon
• Langer
• Nicolas

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Nombre de lectures: 304
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 24 Mo

Extrait

THESE DE DOCTORAT



Présentée par



Ataaillah BENHADDOU



En vue de l’obtention du grade de



Docteur en sciences de l’Université de Strasbourg



Discipline: sciences du vivant



Spécialité: Aspect Cellulaires et Moléculaires de la Biologie




ETUDE DU ROLE DU FACTEUR DE TRANSCRIPTION TEAD4 DANS LE CONTROLE
DE LA DIFFERENCIATION MYOGENIQUE DES MYOBLASTES C2C12 IN VITRO


Le jury d’examen est composé de

Le Docteur Irwin Davidson Directeur de thèse
Le Docteur Nicolas Charlet Rapporteur interne
Le Docteur Annick Harel-Belan Rapporteur externe
Le Docteur Laurence Nieto Rapporteur externe
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-Acknowledgments-

Je tiens à remercier d’abord mes parents et mes frères qui m’ont toujours.

Je remercie les membres du jury d’avoir accepté de juger mon travail, Dr. Laurence Nieto,
Dr. Annick Arel-belan, Dr. Nicolas charlet.

Je remercie le Dr. Irwin Davidson de m’avoir accueilli dans son laboratoire et de m’avoir
donné l’opportunité de travailler avec lui. Je tiens à le remercier aussi pour sa disponibilité,
sa générosité et son optimisme. Je vous remercie Dr. Irwin pour votre soutien pour mon
travail, pour vos conseils et pour votre patience envers mes frequentes visite à votre bureau
parfois meme sans rendez vous. Je vous remercie aussi pour votre esprit ouvert et
pragmatique que j’ai admiré tout au long de ma présence dans votre labortoire.

Je remercie le Dr. Gabrille Mengus pour m’avoir soutenu durant mes premiers pas dans le
laboratoire, pour sa disponibilité et pour son implication dans la correction de ce manuscrit.

Je remercie Isabelle Michelle, pour tout ce qu’elle a fait pour faciciliter mon travail et celui
des autres. Je la remercie aussi pour sa générosité et sa disponibilité.

Je remercie aussi tous les membres actuels du laboratoire: Igor Martianov, Mohamed–A.
Choukrallah, Emmanuelle Moutier, Daniil Alpern, Dominique Kobi, Thomas Strub, Sylvia
Urban, Diana Langer, ainsi que les anciens membres Anas Fadloun, Laurence Delacoix,
Aurore Morlon pour leur amabilité, leur disponibilité et les discussions que nous avions eu
ensemble.

Je remercie aussi Khalid Ouararni son amabilité, sa disponibilité et les discussions fleuves
que j’ai eu avec lui.

Je remerci Tao Ye pour son analyse informatique remarkable et sa disponibilté.
Je remercie aussi tous les services scientifiques, informatiques et administratif de l’IGBMC.
Sans eux ce travail n’aurai pas été mené jusque là.
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-French summary-
La famille des facteurs de transcription TEAD/TEF a été identifiée dans mon
laboratoire d'accueil grâce à la purification et au clonage du premier facteur TEF
(transcriptional enhancer factor) des mammifères, TEF1 (TEAD1). TEAD1, se lie aux
séquences GT-II et Sph de l'enhancer du virus SV40 dont il régule la transcription des
promoteurs précoce et tardif. Des études ultérieures ont montré que les facteurs TEAD
forment une famille hautement conservée de 4 facteurs de transcription [TEAD1 (TEF1),
TEAD2 (TEF4), TEAD3 (TEF5), et TEAD4 (TEF3)]. Tous comprennent un domaine de
liaison à l’ADN (DBD) appelé domaine TEA très conservé pendant l’évolution et identique à
plus de 95% dans les 4 membres murins de la famille. Le domaine TEA est aussi appelé
domaine ATTS du fait de sa conservation dans les facteurs de transcription ABAA, TEC1,
TEF1 et Scalloped présents respectivement chez Aspergillus Nidulans, la levure (S.
cerivisiae), les mammifères et Drosophila melanogaster. La structure tridimensionnelle du
domaine TEA/ATTS comprend trois hélices α formant un repliement de type homéodomaine.
Les facteurs TEAD se lient à la séquence d'ADN MCAT (5'-CATTCCT/A-3 ') présente dans
les promoteurs des genes des muscles cardiaque, squelettiques et lisses, le placenta et la crête
neurale. Récemment, il a été démontré que TEAD1 se lie faiblement aux sites riches en A/T
des promoteurs des gènes musculaires, élargissant ainsi le répertoire des promoteurs
potentiellement régulés par la famille TEAD.
Chez les mammifères, les membres de la famille TEAD jouent des rôles divers dans la
physiopathologie du muscle. Il a été démontré que les gènes codant pour la Troponine T
cardiaque, la chaine lourde de la myosine bêta (β-MHC) et la Myocardine, présentent des
motifs MCAT fonctionnels dans leurs régions régulatrices. TEAD4 pourait jouer un rôle dans
l'hypertrophie cardiaque, caractérisée par une augmentation de la taille cellulaire et la
réactivation des gènes cardiaques fœtaux. Il a été montré que l’activation de la signalisation
α1-adrénergique induit une hypertrophie cardiaque et active la transcription des gènes de la β-
MHC et de l'α-actine squelettique de façon dépendante de la séquence MCAT et des facteurs
TEAD dans des cardiomyocytes de rats nouveaux-nées en culture. De plus, dans des souris
transgéniques, la surexpression spécifique de TEAD4 dans le muscle cardiaque provoque des
arythmies.
D'autres preuves d'un rôle de TEAD4 dans la différenciation musculaire chez la souris
proviennent de l'observation qu’il est exprimé spécifiquement dans le muscle squelettique au
cours du développement embryonnaire et est induit au cours de la différenciation des
myoblastes C2C12 in vitro. En outre, l’immunoprécipitation de la chromatine couplée à
l'hybridation sur puce (ChIP-chip) montre que TEAD4 est une cible directe des facteurs de
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transcription MYOD1 et Myogenin (MYOG) dans la différenciation des cellules C2C12. Il a
été proposé alors que MYOD1 et MYOG régulent positivement TEAD4 au cours de la
différenciation des cellules C2C12 pour activer la transcription d’un programme d'expression
génique impliquant les gènes de la structure de la fibre musculaire. Cependant, malgré ces
observations, les souris où l’expression de TEAD4 a été invalidée ne présentent pas de déficit
évident dans le développement musculaire. L’invalidation de TEAD4 conduit plutôt à une
létalité préimplantatoire de l’embryon en raison de l'absence de spécification du
trophectoderme. L’inactivation conditionnelle de TEAD4 après la spécification du
trophectoderme montre que TEAD4 n'est pas nécessaire pour le développement
postimplantatoire peut-être en raison de la redondance avec les autres membres de la famille.
Plus récemment il a été montré que les facteurs TEAD sont impliqués dans le contrôle
de la taille des cellules et des organes via la voie de signalisation du suppresseur de tumeurs
Hippo chez la drosophile et la souris. Les facteurs TEAD interagissent avec les coactivateurs
YAP1 et TAZ/WWTR1 qui sont phosphorylés et inhibés par la voie Hippo. Les facteurs
TEAD sont également nécessaires pour la fonction de YAP dans l’induction de la croissance
cellulaire, la transformation oncogénique, et la transition épithélio-mésenchymateuse. Bon
nombre de ces événements sont en corrélation avec la capacité de TEAD4 d'activer
l'expression du facteur de croissance du tissu conjonctif (CTGF).

L'objectif de mon projet est de comprendre le rôle des facteurs TEAD dans la
différenciation des myoblastes C2C12 qui expriment plusieurs membres de cette famille.
Nous avons généré des cellules C2C12 exprimant le DBD de TEAD4 qui agit comme un
répresseur dominant négatif de tous les membres de la famille. L’expression du DBD inhibe
presque complètement la différenciation en myotubes. Seul un petit nombre de myotubes
courts est observé. Pour déterminer plus spécifiquement le rôle de TEAD4 dans ce processus,
nous avons réalisé des expériences de perte de fonction par interférence ARN avec des « short
hairpin RNA » (shRNAs) dans les cellules C2C12. La perte d’expression de TEAD4 conduit
à une différenciation anormale caractérisée par la génération de myotubes raccourcis avec un
faible nombre de noyaux par myotube. Ces résultats montrent que la famille des facteurs
TEAD est essentielle pour la différenciation des cellules C2C12 et que TEAD4 joue un rôle
spécifique et non redondant dans la fusion des myoblastes pour former des myotubes
correctement dimensionnés.