Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Inhibiteur p16 de kinase cycline-dépendante“

La mégacaryopoïèse est le système de production et de régulation de la production des plaquettes et se divise en trois étapes: étape pendant laquelle les cellules font des mitoses, polyploïdisation par endomitose, libération des plaquettes par fragmentation du cytoplasme. Le travail de ma thèse a concerné la mégacaryopoïèse à travers l'étude de 2 protéines : MAL et p19INK4D (p19). MAL qui est le cofacteur transcriptionnel de SRF est aussi impliqué dans une translocation retrouvée dans les leucémies aiguës à mégacaryoblastes. Nous avons montré que son expression augmente avec la différenciation mégacaryocytaire et qu'en son absence, l'organisation du cytosquelette est fortement perturbée. Dans ces conditions, la migration et la formation des proplaquettes sont inhibées. Deux gènes présentent une expression fortement diminuée en l'absence de MAL dans les mégacaryocytes (MK), MMP-9 et MYL-9. Ces 2 gènes sont directement régulés par le complexe transcriptionnel MAL/SRF. Le défaut de migration que nous avons mis en évidence pourrait être lié à la diminution de MMP-9. Nous avons enfin montré qu'un défaut quantitatif de MYL-9 altère la formation des proplaquettes. Le seul inhibiteur du cycle cellulaire dont l'expression augmente linéairement avec la ploïdie est p19. Nous avons montré que cette protéine constitue un lien entre l'arrêt des endomitoses et la différenciation terminale des MK. Ces résultats ont été confirmés par l'étude des souris p79⁻⁄⁻A chez qui la ploïdie modale des MK est fortement augmentée. Enfin, l'expression de p19 est régulée par le facteur de transcription hématopoïétique AML-1, impliqué à différents niveaux de l'hématopoïèse
Megakaryopoiesis is the System of platelet production divided in three steps: mitosis step, increase in ploidy level by endomitosis, platelet sheeding by cytoplasm fragmentation. My work focused on megakaryopoiesis through the study of two proteins: MAL and p19INK4D (p19). MAL is a transcriptional co-activator of SRF. In acute megakaryoblastic leukemia, thé MAL gene is translocated and fused with the gene encoding OTT. We showed that MAL expression increases during the megakaryocyte (MK) differentiation. MAL knockdown in MK progenitors reduced the percentage of cells forming filopodia, lamellipodia and stress fibers, and reduced proplatelet formation. MAL repression led to dysmorphic MK with disorganized demarcation membranes and alpha granules heterogeneously scattered in the cytoplasm. Gene expression profiling revealed a decrease in MMP9 and MYL9 expression after MAL inhibition. Chromatin immunoprecipitation in MK showed that the MAL/SRF complex directly regulates MYL9 and MMP9. MK migration was considerably decreased after MAL knock down, implicating MMP9 in migration. Finally, the use of a shRNA to decrease MYL9 expression showed that MYL9 was involved in proplatelet formation. P19 expression was increased during ploidization. We showed that p19 knockdown led to an increase in the mean ploidy of human MKs. This increase in ploidy was associated with a decrease in the more mature MKpopulation. Inversely, p19 overexpression resulted in a decrease in mean ploidy level. Confirming these results, bone marrow MKs from p19 KO mice exhibited an increase in mean ploidy level. Finally we showed that p19 is directly regulated by the hematopoietic transcription factor AML1

La sénescence cellulaire est un état d’arrêt permanent du cycle cellulaire, médié par des gènes suppresseurs de tumeurs, dont CDKN2A. Les cellules sénescentes communiquent par l’intermédiaire d’un composant sécrétoire appelé SASP. Une des fonctions de la sénescence est de protéger contre le cancer, cependant elle est aussi impliquée dans la régulation du développement embryonnaire et la régénération. Vu le lien étroit entre la sénescence, le développement et la régénération, j’ai effectué une analyse sur les voies métaboliques utilisant différents modèles de sénescence. L’analyse montre que la sénescence active plusieurs signatures liées au développement. Ces dernières sont associées à une surexpression de gènes impliqués dans le développement embryonnaire, dont une partie est aussi exprimée par des cellules sénescentes isolées du membre en développement. L’exposition au SASP induit des signatures similaires dans des kératinocytes et active plusieurs facteurs de transcription principaux, dont Zkscan2, qui se lie à CDKN2A. L’ensemble de ces résultats suggère que la sénescence est associée à une réactivation de processus de développement
Cellular senescence is a state of permanent cell cycle arrest, mediated by tumor suppressor genes including CDKN2A. Senescent cells are also highly communicative through a secretory component known as the SASP. While a primary function of senescence is to protect from cancer, it also plays critical roles in embryonic development and tissue regeneration. Given the link between senescence, development, and regeneration, I performed bioinformatics analysis on different senescent cell models. I found evidence suggesting that senescence is accompanied by several developmental-related signatures. These were associated with an overexpression of genes implicated in embryonic development, many of which were shared by senescent cells isolated from the Apical ectodermal Ridge in the developing limb. In addition, prolonged SASP exposure induced developmental genes and signatures, concurrently activating many developmental transcription factors, and potential senescence mediators including Zkscan2, a potential regulator of CDKN2A. Altogether these findings imply that the senescence program involves a general reactivation of developmental processes

L’hépatite B est causée par le virus de l’hépatite B (VHB) qui est une cause majeure du carcinome hépatocellulaire, deuxième cancer le plus meurtrier au monde. Le VHB infecte des hépatocytes humains, et, dû à la petite taille de son génome, dépend de nombreux facteurs de l’hôte, qui contribuent au tropisme d’espèce et à sa spécificité tissulaire. Cependant, au niveau moléculaire les interactions virus-hôtes nécessaires au cycle viral restent mal connues, à cause de l’absence de modèles cellulaires robustes pour l’étude de l’infection par le VHB. Un criblage innovant de génomique fonctionnel a révélé le rôle de CDKN2C comme facteur d’hôte proviral promouvant la réplication du VHB lors d’une étape du cycle viral postérieure à la formation de l’ADN super-enroulé, ceci, par sa fonction de régulateur du cycle cellulaire. Les travaux réalisés offrent une meilleure compréhension des interactions virus-hôte et des limites des systèmes de culture cellulaire actuellement disponibles, et contribuera au développement de systèmes modèles infectieux plus performantes et à l’élaboration de stratégies thérapeutiques novatrices pour lutter contre l’hépatite B chronique
Hepatitis B is caused by the hepatitis B virus (HBV) and is a major cause of progressive liver disease including cirrhosis and hepatocellular carcinoma (HCC), the second leading cause of cancer death worldwide. HBV infects human hepatocytes, and, because of the tiny size of its genome, depends on multiple host functions, contributing to species and tissue tropism. However, fundamental virus-host interactions remain obscure, owing to the lack of robust infectious models for HBV research. An innovative functional genomics screen revealed the role of CDKN2C as proviral host factor promoting HBV replication in a step of the life cycle after the formation of covalently closed circular (ccc) DNA via its function as cell cycle regulator. This provides a better understanding of virus-host interactions and limitations of currently available cell culture systems, and will contribute to the development of physiological infectious model systems and novel therapeutic strategies for viral cure

Le mélanome de l'uvée est la tumeur primaire intraoculaire la plus fréquente chez l'adulte. Bien que ce cancer ait une faible incidence, son caractère agressif et l'absence de stratégies thérapeutiques satisfaisantes pour le traiter nous ont poussé à nous intéresser à sa physiopathologie. Nous avons comparé l'expression de 120 protéines dans des mélanocytes uvéaux sains et tumoraux. Cette étude a révélé la dérégulation de la voie ERK. Nous avons confirmé, par des expériences complémentaires, l'importance de cette dérégulation dans l'induction de la prolifération et de la transformation tumorale. Nous avons également identifié deux altérations, au moins, qui sont à l'origine de la suractivation de la voie ERK dans les cellules de mélanomes uvéaux : 1) la présence du mutant B-RafV599E et 2) l'existence d'une boucle autocrine SCF/c-Kit. L'inhibition de cette dernière par le STI571 a d'ailleurs montré des résultats in vitro encourageants en vue d'une éventuelle application thérapeutique
Uveal melanoma is the most frequent intraocular primary tumour in adults. Although this cancer has a low incidence, its aggressive character as well as the absence of current satisfactory therapeutics to treat it lead us to study its physiopathology. We compared the expression levels of 120 proteins in both normal and tumoral melanocytes. We found that the ERK pathway was deregulated. We further confirmed that this deregulation was a major trait in uveal melanoma cells and that it was important for both the proliferation and transformation of these cells. We also identified two alterations responsible for the overactivation of the ERK pathway: 1) the presence of mutant B-Rafv599E and 2) the existence of an autocrine loop of activation by SCF/c-Kit. Inhibition of this latter with STI571 demonstrated promising in vitro results for future therapeutic application

La différenciation mégacaryocytaire se caractérise par la ploïdisation des précurseurs et un accroissement de la taille cellulaire, aboutissant à une cellule géante dont la fragmentation du cytoplasme produit les plaquettes. Ce processus est contrôlé par la thrombopoïétine (TPO) qui stimule plusieurs voies de signalisation. Le but de ma thèse était de mieux comprendre les mécanismes responsables de la ploïdisation et de la maturation des mégacaryocytes (MKs). Les protéines Cip/Kip (p21Cip1, p27Kip1 et p57Kip2) contrôlent l'arrêt du cycle cellulaire et l'initiation de la différenciation de nombreux types cellulaires. Or, l'expression de p21Cip1 et de p27Kip1 augmente au cours de la ploïdisation des MKs. Notre hypothèse était que ces deux protéines, de façon redondante, contrôlaient l'arrêt des cycles endomitotiques et permettaient la maturation des MKs. La surexpression de ces protéines entraîne un arrêt des endomitoses. Cependant, l'invalidation des deux gènes individuellement et simultanément chez la souris n'a pas permis de leur assigner un rôle physiologique dans le couplage arrêt des endomitoses/induction de la différenciation. Secondairement, nous avons montré l'activation de la voie mammalian Target Of Rapamycin (mTOR) par la TPO. MTOR contrôle la taille et la croissance cellulaire par ses effets sur le cycle via le complexe TORC1. Nous avons montré que mTOR contrôle la croissance des MKs primaires en culture, leur ploïdisation et leur taille en activant la transcription de la cycline D3 et de la p21Cip1. Nous avons aussi mis en évidence que mTOR contrôlait la formation des proplaquettes indépendamment de ses effets sur la ploïdisation et la taille cellulaire
Megakaryocyte differentiation is characterized by polyploidization of progenitors and cell size increasing. The term of differentiation is controlled by thrombopoietin (TPO) which stimulates various types of intracellular signaling pathways. The aim of my thesis was to understand mechanisms responsible for polyploidization and megakaryocyte (MK) maturation. The Cip/Kip family of cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors which include p21Cip1 , p27Kip1 and p57Kip2 plays a crucial role in coupling cell-cycle arrest with differentiation in many cell types. MKs express high levels of p21Cip1 and p27Kip1 during differentiation. We hypothesized that these proteins act redundantly to arrest endomitosis and to induce terminal differentiation. We showed that only p21Cip1 was probably responsible for the arrest of endomitotic cell cycles by studying megakaryocytopoiesis of mice lacking one or the two proteins and the effects of overexpression of these proteins on megakaryocytopoiesis. Nevertheless, this murine model is insufficient to affirm thé absence of functional redundance between p21Cip1 and p27Kip1 during MK differentiation. We next showed the mammalian Target Of Rapamycin (mTOR) stimulation by TPO in MKs. This cell signaling pathway regulates cell growth (cell mass and cell size) of many cell types by increasing G1 phase progression through the TORC1 complex. We studied the rapamycin effects on culture of primary MKs and showed that mTOR pathway regulates MK proliferation, ploidization and size by increasing cyclin D3 and p21Cip1 transcription. In addition, mTOR régulates proplatelet formation independently from its effects on ploidization and cell growth

En dépit de leur efficace réponse initiale de la chimiothérapie, la rechute reste fréquente chez les patients atteints de LAL-T. Les résultats précédents du laboratoire ont révélé que Cn a une fonction pro-oncogène dans les LAL-T. L'utilisation d'un modèle murin de LAL-T induite par ICN1, dans lequel la suppression de Cn est restreinte aux cellules leucémiques, nous avons démontré que Cn est intrinsèquement requise pour la capacité des cellules leucémiques à propager la maladie activité LIC). De plus, le traitement avec la vincristine et l'inactivation de Cn coopèrent pour induire une rémission long terme des LAL-T. Au niveau phénotypique, la suppression de Cn modifie les interactions fonctionnelles entre cellules leucémiques et stroma ex vivo, résultant en réduits survie, prolifération, migration et potentiel clonogénique. Au niveau moléculaire, l'analyse transcriptomique a révélé que la suppression de Cn est associée à la dérégulation d'expression de > 400 gènes. Nous avons analysé les conséquences de la régulation positive de CDKN1A induite par la suppression de Cn, montrant qu'elle participe probablement au blocage du cycle cellulaire observé dans les cellules leucémiques Cn-déficientes. Nous avons également constaté que l'expression de surface de CXCR4 est négativement régulée suite à la suppression de Cn, un mécanisme que nous avons trouvé impliqué dans la réduction de motilité de cellules Cn-déficientes. Enfin, en utilisant des LAL-T induite par ICN1 dans lesquelles les gènes NFATcl, NFATc2 et NFATc3 peuvent être inactivés, nous avons démontré un rôle pour NFAT dans la survie, prolifération, motilité et activité LIC des cellules leucémiques
Despite their initial efficient response to induction chemotherapy, relapse remains frequent in patients with T-ALL. Previous results from the laboratory revealed that Cn is active and has a pro-oncogenic fonction in mouse models of human T-ALL. Using an ICN1-induced T-ALL mouse model, in which conditional Cn genetic deletion is restricted to leukemic cells, we demonstrated that Cn is intrinsically required for the ability of leukemic cells to propagate the disease (LIC activity). Importantly, combination of vincristine treatment with Cn inactivation cooperated to induce long-term remission of ICN1-induced T-ALL. Phenotypically, Cn deletion altered the functional interactions between leukemic cells and the supportive MS5 stromal cell line ex vivo, resulting in reduced leukemic cell survival, proliferation, migration and clonogenic potential. At the molecular level, transcriptomic analysis revealed that Cn deletion was associated with the deregulation of the expression of >400 genes. We analysed the consequences of Cdkn la (p21) up-regulation upon Cn deletion, showing that it likely participates to the cell cycle arrest observed in Cn-deficient leukemic cells. We also found that expression of Cxcr4 was down-regulated at the surface of leukemic cells upon Cn deletion, a mechanism that we found responsible of the decreased motility of Cn-deficient leukemic cells. Finally, using ICN1- induced T-ALL mouse m odel in which NFATc 1, NFATc2 and NFATc3 genes could be conditionally inactivated, we demonstrated a role for NFAT in the survival, proliferation, motility and LIC activity of leukemic cells

Le diabète de type 2 (T2D) est un trouble métabolique de l’homéostasie du glucose. Il est caractérisé par une hyperglycémie chronique qui résulte en partie d’une production excessive de glucose par le foie conséquence au développement d’une résistance à l’insuline. Le T2D est une pathologie multifactorielle à la fois génétique et environnementale. Récemment des études d’associations de gènes (GWAS) dans différentes cohortes ont mis en évidence une forte corrélation entre le locus CDKN2A et le risque de développement du T2D en se basant sur certains paramètres métaboliques tel que la glycémie à jeun. Le locus CDKN2A code pour des protéines régulatrices du cycle cellulaire dont la protéine p16INK4a. p16INK4a est largement décrite dans la littérature pour son rôle suppresseur de tumeurs et comme marqueur de sénescence, cependant son rôle dans le contrôle de l’homéostasie hépatique du glucose n’a jamais été rapporté. Afin de déterminer le rôle de p16INK4a dans le métabolisme hépatique du glucose, nous avons utilisé in vivo des souris sauvages (p16+/+) et déficientes pour p16INK4a (p16-/-) et in vitro des hépatocytes primaires ainsi que la lignée AML12. Nous avons montrés qu’après un jeune, les souris p16-/- présentent une hypoglycémie moins prononcée qui se traduit par une expression hépatique plus élevée de gènes de la néoglucogenèse tels que PEPCK, G6Pase et PGC1a. De plus, les hépatocytes primaires de souris p16-/- présentent une meilleur réponse au glucagon que ceux des p16+/+. Enfin, nous avons montrés que la diminution d’expression de p16INK4a par siRNA dans les AML12 suffit à induire l’expression des gènes de la néoglucogenèse et potentialise la réponse de ces cellules à différents stimuli gluconéogenique. L’effet observé dépend de l’activation de la voie PKA-CREB-PGC1A. L’ensemble de ces données montrent pour la première fois que p16INK4a pourrait jouer un rôle un cours du développement du T2D
P16INK4a is a tumor suppressor protein well described as a cell cycle regulator. p16INK4a blocks cyclin D/ cyclin dependent kinase (CDK) 4 activity by binding to the catalytic subunit of CDK4, preventing retinoblastoma protein phosphorylation and subsequently the release of the E2F1 transcription factor. As a consequence; the transcription of genes required for progression to the S phase is restrained. Recently, genome-wide association studies (GWAS) associated the CDKN2A locus, encoding, amongst other genes, p16INK4A, with an increased risk of type 2 diabetes (T2D) development. However, the pathophysiological link between p16INK4a and hepatic glucose homeostasis remains unknown. In this context, we investigated the role of p16INK4a in hepatic glucose metabolism in vivo using p16+/+ and p16-/- mice and in vitro using primary hepatocytes and the AML12 hepatocyte cell line.p16-/- mice exhibited a higher response to fasting as shown by an increased hepatic gluconeogenic gene expression including phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), fructose-1,6-biphosphatase (F1,6P) and glucose-6-phosphatase (G6Pase). p16-/- mice displayed an enhanced hepatic gluconeogenic activity in vivo upon administration of pyruvate, a gluconeogenic substrate. Consistent with this, in vitro data show that p16-/- primary hepatocytes display an enhanced gluconeogenic response to glucagon. In addition, knock down of p16INK4a by siRNA in AML12 cells increased gluconeogenic gene expression. These effects were associated with an increased activity of the PKA-CREB signaling pathway which leads to increased PPARg coactivator 1 (PGC1)α expression, a key transcriptional co-activator that regulates genes involved in energy metabolism. These findings describe a new function for p16INK4a as an actor in the hepatic adaptation to metabolic stress and suggest that p16INK4a could play a role during T2D development

La phosphorylation des protéines par les kinases est l’une plus importantes modification post-traductionnelle dans les processus cellulaires tels que la division, la différenciation, la prolifération et l’apoptose. Due à leur rôle clef, un dérèglement des protéines kinases peut entrainer de nombreuses pathologies proliférative telles que le cancer et non prolifératives telles que les maladies neurodégénératives. Le travail de thèse s’est construit autour de 2 séries d’inhibiteurs de protéine kinases comportant les noyaux imidazo[1,2-b]pyridazine et imidazo[4,5-b]pyridine. L’objectif est d’inhiber sélectivement les protéines kinases choisies, pour leurs implications dans les pathologies visées au laboratoire. Les imidazo[1,2-b]pyridazines ont été préparées pour identifier des inhibiteurs de CLK1 et DYRK1A, cibles potentielles dans la maladie d’Alzheimer. Parmi les imidazo[1,2-b]pyridazines synthétisées, plusieurs molécules se sont révélées particulièrement sélectives de DYRKs et CLKs, avec des IC50 < 100 nM. Une relation structure-activité basée sur la synthèse de 70 molécules, a permis de dégager des éléments structuraux de la sélectivité des molécules. L’évaluation des produits a également été portée sur les kinases de parasites. Il a ainsi été possible d’identifier quelques inhibiteurs actifs sur PfCLK1. La seconde partie de cette thèse avait pour objectif l’optimisation du protocole de synthèse imidazo[4,5-b]pyridines, analogue de la roscovitine. Des dérivés s’étaient révélés capables d’inhiber la formation de kystes, dans un modèle cellulaire de polykystose rénale. Une synthèse en sept étapes a conduit à plusieurs grammes d’imidazo[4,5-b]pyridine 3,5,7 trisubstitués, qui sont ainsi disponibles pour l’évaluation in vivo
Phosphorylation by protein kinases is one of the most important post-translational modification in cellular processes such as division, differentiation, proliferation and apoptosis. Kinase deregulation is associated with numerous diseases such as cancer or neurodegenerative diseases. Imidazo[1,2-b]pyridazine and imidazo[4,5-b]pyridine were prepared to inhibit protein kinases involved in diseases targeted in the laboratory. The imidazo[1,2-b]pyridazines were synthesized to identify inhibitors of CLK1 and DYRK1A, potential targets in Alzheimer's disease. Among the imidazo[1,2-b]pyridazines synthesized, several molecules were found selective of DYRKs and CLKs, with IC50 < 100 nM. A structure-activity relationship based on the synthesis of 70 molecules, led to the identification of the structural bases of the selectivity. Products were also evaluated against parasite kinases. It was possible to identify some highly potent inhibitors on PfCLK1. The aim of second part of this thesis was to optimize the synthetic process to obtain imidazo[4,5-b]pyridines, which are close analogues of roscovitine. Derivatives had proved capable of inhibiting the formation of cysts in a cellular model of polycystic kidney disease. A seven-step synthesis has led to several grams of 3,5,7-trisubstituted imidazo[4,5-b]pyridine which is now available for evaluation in vivo