Добірка наукової літератури з теми "Récepteurs nucléaires à l'Acide Rétinoïque"

L'intérêt pour les rétinoïdes et leurs récepteurs n'a fait que croître ces dernières années, en particulier du fait de leur importance en cancérologie. La diversité des récepteurs de l'acide rétinoïque qui coexistent dans un même organisme, et l'importance des réponses qu'ils modulent, réclament à l'évidence une meilleure connaissance de l'interaction de chacun de ces récepteurs avec leur ligand rétinoïde. Cette recherche fondamentale conditionne les progrès dans la pharmacochimie des rétinoïdes, dont l'emploi en thérapeutique anticancéreuse devrait se développer. En utilisant la technique de mutagenèse par délétion, nous avons pu mettre en évidence pour le récepteur de type alpha deux régions (186-198 et 403-410) directement impliquées dans l'interaction avec le ligand (B. Lefebvre et al. , biochemistry 1995)
L'ensemble des résultats obtenus par la suite identifie la région 403-410 comme essentielle pour l'activité biologique du récepteur, pour la liaison aux ligands, pour le recrutement des co-activateurs ou co-répresseur et de ce fait, essentielle dans l'interprétation de la pharmacologie des rétinoïdes (B. Lefebvre et al. , Mol. Cell. Endocrinol 1998a ; B. Lefebvre et al. , Biochemistry 1998b). Nous avons enfin montré que la capacité des ligands naturels et synthétiques à induire l'activité transcriptionnelle d'un gène chimérique est proportionnelle à leur capacité à recruter le co-activateur SRC1. Outre la structure du ligand, nous avons observé que l'ADN et le RXR exerçaient des régulations allostériques sur ces interactions protéines-protéines (A. Mouchon et al. , Mol. Cell. Biol. 1999). L'ensemble de ces résultats identifie la région 403-410 du hRAR[alpha] comme essentielle pour l'activité biologique du récepteur, par son implication dans la liaison et l'interprétation de la pharmacologie des ligands ; de plus, la structure du ligand a un effet considérable sur les transitions de structure que subit le RAR dans le contexte de l'hétérodimère lié à l'ADN, structure qui est également modulée par la structure du RARE et vraisemblablement par RXR

Les Récepteurs de l'Acide Rétinoïque (RAR) interagissent, de manière dépendante du ligand, avec beaucoup de corégulateurs qui participent à un large spectre de réponses biologiques, allant du développement embryonnaire au contrôle de la croissance cellulaire. La fonction transactivatrice de ces facteurs de transcription inductibles par leur ligand réside principalement, mais pas exclusivement, dans leur domaine de liaison du ligand (AF2) qui recrute ou se dissocie de corégulateurs de manière dépendante du ligand. Néanmoins, les fonctions du RAR AF2-indépendantes sont peu élucidées. Au cours de cette étude, nous avons identifié, par un crible double hybride dans la levure, deux nouveaux partenaires du RARa, les protéines PLZF (Promyelocytic Leukemia Zinc Finger) et PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen). Ces deux protéines interagissent physiquement et fonctionnellement avec le RARa et agissent en tant que répresseurs du RARa. Néanmoins, elles possèdent des fonctions bien distinctes et exercent leur effet répresseur par des domaines et des mécansimes différents. Dans ce travail, nous avons mis en évidence que PLZF interfère probablement avec la dimérisation RAR-RXR, alors que PCNA interagit avec l'hétérodimère RAR-RXR lié à son élément de réponse et réprime son activité transcriptionnelle de manière promoteur- et cellule-spécifique. Nos observations définissent donc de nouveaux mécanismes par lesquels l'activité du RARa est contrôlée, et nous permettent, par extrapolation, de faire le lien entre RARa, développement embryonnaire et hématopoïèse, dans le cas de PLZF d'une part, et entre RARa, cycle cellulaire et réparation de l'ADN, dans le cas de PCNA, d'autre part
The Retinoic Acid Receptors (RAR) interact, in a ligand-dependent manner, with many coregulators which are involved in a broad spectrum of biological responses, from embryonic development to cell growth control. The transactivation function of these ligand-inducible transcription factors resides mainly, but not exclusively, in their Ligand Binding Domain (AF2) which recruits or dissociates coregulators in a ligand-dependent manner. Nevertheless, the RAR AF2-independent functions are not much elucidated. In this study, we have identified, by yeast two-hybrid screen, new RARa two partners, the PLZF (Promyelocytic Leukemia Zinc Finger) and PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) proteins. These two proteins interact physically and functionally with the RARa and act as RARa repressors. In addition, they have very distinct functions and exert their repressor effect through different domains and via different mechanisms. We have demonstrated that PLZF interferes probably with RAR-RXR dimerization. In contrast, PCNA interacts with RAR-RXR heterodimer bound to its response element and represses its transcriptional activity in a promoter- and cell-specific manner. These observations demonstrate new mechanisms by which RARa activity is controlled, and suggest a link between RARa, embryonic development and hematopoiesis in the case of PLZF and between RARa, cell cycle and DNA repair in the case of PCNA

Les rétinoïdes (dérivés actifs de la vitamine A) agissent via deux familles de récepteurs nucléaires : les RAR°(α, β et γ) et les RXR (α, β et γ). In vivo, le signal rétinoïque est transmis par des hétérodimères du type RAR/RXR qui se comportent comme des facteurs de transcription inductibles par leur ligand et se lient à des éléments de réponse (RARE) situés au niveau du promoteur des gènes cibles. L’équipe a démontré que des processus de phosphorylation ciblent deux domaines des RAR, le domaine N‐terminal (NTD) et le domaine de liaison du ligand (LBD), et jouent un rôle clé dans l’activité transcriptionnelle des récepteurs. Pour comprendre l’impact des phosphorylations sur le fonctionnement des RAR, je me suis particulièrement intéressé à étudier les dynamiques d’association/dissociation des RAR (α et γ) avec différents partenaires protéiques en fonction de leur état de phosphorylation. Dans le cas de RARα, j’ai participé à la mise en évidence des conséquences de la phosphorylation du LBD au niveau de la sérine 369, localisée à proximité du domaine de fixation de la cycline H. Via des changements conformationnels, cette phosphorylation améliore le recrutement de la cycline H associée à la kinase cdk7 du facteur général de transcription TFIIH. Cet effet est à la base d’une cascade aboutissant à la phosphorylation par cdk7 du NTD de RARα. J’ai aussi participé à l’étude d’un autre partenaire de RARα, SUG‐1, qui est une sous‐unité du protéasome. SUG‐1 joue un rôle double dans la transcription des gènes cibles de RARα en régulant la dynamique de la transcription en absence de protéolyse, et en signalisant sa fin via la dégradation du coactivateur SRC‐3. Dans le cas de RARγ, j’ai démontré que le motif riche en prolines (MRP) du NTD interagit directement avec un des domaines SH3 d’une protéine adaptatrice, la Vinexine β. Cette association a lieu uniquement lorsque le MRP n’est pas phosphorylé et maintient le récepteur en dehors de la chromatine. En réponse à l’AR, une des sérines du MRP devient phosphorylée, induisant la dissociation de la Vinexine β et finalement le recrutement de RARγ phosphorylé au niveau des promoteurs des gènes cibles de l’AR. Dans ce contexte, j’ai également effectué une recherche bioinformatique de nouveaux RARE fonctionnels à l’échelle du génome
The effects of Retinoids (active derivatives of Vitamin A) are mediated by two families of nuclear receptors, RAR (α, β and γ) and RXR (α, β and γ). In vivo, the RA signal is transmitted by RAR/RXR heterodimers, which function as ligand‐dependent transcriptional regulators and bind to RARE (Retinoic Acid Response Element) at the promoters of target genes. Our team demonstrated that two domains of RARs, the NTD (N‐terminal Domain) and the LBD (Ligand Binding Domain), are targets for phosphorylation processes that control RAR transcription. In order to decipher how phosphorylation controls RARs functions, I analyzed the dynamics of RAR (α and γ) association/dissociation with different protein partners depending on RARs phosphorylation state. In the case of RARα, I highlighted the consequences of LBD phosphorylation at serine 369, localized in close vicinity to the cyclin H docking site. This phosphorylation, via conformational changes, influences the recruitment of cyclin H associated to the cdk7 kinase of the general transcription factor TFIIH. This effect is at the basis of a cascade leading to the phosphorylation of the NTD by cdk7. I also participated to the study of another RARα partner, SUG‐1, a subunit of the proteasome. SUG‐1 plays a dual role in RARα target gene transcription by regulating the dynamic of transcription without proteolysis and by signaling the end of the RA response via the degradation of its coactivator, SRC‐3. In the case of RARγ, I demonstrated that the PRM (Proline Rich Motif) of the NTD interacts directly with one SH3 domain of Vinexin β, an adaptor protein. This association occurs only when the PRM is not phosphorylated and maintains the receptor outside of the chromatin. After RA addition, one of the serine of the PRM becomes phosphorylated, inducing the dissociation of Vinexin β, and finally the recruitment of phosphorylated RARγ to RA target‐genes. In this context, I also realized a “genome wide” bioinformatic search for finding new functional RAREs

Les récepteurs nucléaires (RN) constituent une superfamille de facteurs de transcription ligand-dépendants jouant un rôle crucial dans la régulation de processus vitaux de la vie cellulaire (prolifération, différenciation, apoptose, homéostasie). De fait, ils constituent des cibles thérapeutiques de choix pour le traitement d'un grand nombre de pathologies (cancer, diabète, obésité. . . ). Ils se composent de 5/6 domaines fonctionnels dont trois principaux : le domaine A/B porte la fonction d'activation de la transcription AF1 dite autonome, le domaine C (DBD) est le domaine de liaison à l'ADN, et le domaine E (LBD), domaine de liaison au ligand, porte aussi la fonction AF2 ligand-dépendante. En 2000, les bases structurales de l'agonisme/antagonisme étaient clarifiées grâce aux nombreuses structures de LBD, mais aucune donnée structurale n'était disponible concernant la fonction AF1, et le recrutement du corépresseur. Ainsi, nous avons entrepris :- L'Etude biophysique et fonctionnelle préliminaire à l'étude structurale de l'interaction du récepteur des oestrogènes avec le coactivateur transcriptionnel TIF2 pour élucider les bases structurales de la fonction AF1. - L'Etude par cristallographie aux rayons X du complexe LBD du récepteur à l'acide rétinoïque  (RAR)/antagoniste BMS493/motif ID-1 du corépresseur N-CoR pour clarifier les bases structurales du recrutement du corépresseur. - Etude de la sélectivité isotypique du RAR et ligand RAR sélectifs. Nous avons résolu pour la première fois, la structure du LBD du RAR en complexe avec le TTNPB (agoniste) et sur la base d'expériences de modélisation, nous proposons les principes structuraux pour la synthèse rationnelle de ligands RAR sélectifs. Nous avons, de plus, caractérisé fonctionnellement un ligand RAR sélectif. De tels ligands doivent permettre de clarifier la contribution de chacun des trois isotypes du RAR dans la signalisation par les rétinoïdes, et devraient réduire les effets secondaires liés aux traitements par rétinoïdes
Nuclear receptors (NR) are ligand dependant transcription factors which share a common modular organization. The A/B domain bears the autonomous activation fonction AF1. The C domain is the DNA binding domain (DBD). The D domain contitutes a hinge between the C- and E domain. The E domain is the ligand binding domain (LBD) which also bears the ligand-dependant activation fonction AF2. NR plays an important role in the regulation of cell proliferation, differentiation, apoptosis and in cell homeostasis maintenance. Thus they are targeted by numerous treatment notably by cancer therapy, and by diabet and obesity treatments. Numerous studies uncovered the canonical three dimensional fold of LBD as well as the structural basis of agonism/antagonism. But at the begining of my PhD, the structural basis of corepresseur recruitment as well as the structural mechanism of AF1 fonction were unknown. To adress these questions we decided to undergo the two first projects of my PhD

Depuis plus d'une décennie, nous savons que l'acide rétinoïque (AR) est indispensable à la différenciation des spermatogonies, cellules souches de la lignée germinale. L’AR agit en liant à deux récepteurs nucléaires : RARs et RXRs. Ces deux récepteurs sont exprimés à des endroits bien précis dans les testicules de souris. Nous avons détecté RARg dans les spermatogonies et RARa dans les cellules de Sertoli (cellules somatiques de soutien les cellules germinales). L'excision de RARa dans les cellules de Sertoli (RaraSer -/-) entraine une dégénérescence des testicules due à une desquamation et une apoptose anormale des cellules de la lignée germinale. Tandis que les cellules de Sertoli des souris mutantes RaraSer-/- sont morphologiquement normale, elles n'expriment plus d’une façon normale les gènes impliqués dans l'adhésion cellulaire (Lgals1) ou d’autres gènes exprimés cycliquement comme les gènes codant pour des facteurs de transcription (Gata1, Récepteur des androgènes), ou des protéines membranaires ou sécrétées (Stra6). Ces résultats montrent que l'expression de Rara dans les cellules de Sertoli est essentielle au maintien de la structure de l'épithélium séminifère. D'autre part, nous avons montré que les souris mutantes RaraSer -/- ne récapitulent pas l'arrêt de la différenciation des spermatogonies que nous avons décrit lors d’une carence en vitamine A (CVA). Les raisons d’une telle différence entre la dégénérescence testiculaire induite par la CVA et celle provoquée par l’ablation de Rara sont toujours inconnues. De plus, nous avons montré que RARa agit dans les cellules de Sertoli en s’hétérodimérisation avec RXRb pour assurer le contrôle de la spermiation mais que RARa exerce aussi des fonctions (contrôle du cycle de la cellule de Sertoli, intégrité de l’épithélium séminifère) indépendamment de RXRs
It has been known for more than a decade that retinoic acid (RA) is indispensable for the differentiation of spermatogonia, the stem cells of the spermatogenic lineage. RA acts though binding to nuclear receptors, the RAR and the RXR, which in the mouse testis have very distinct expression patterns. In particular, we detected RARg only in spermatogonia while RARa is present only in Sertoli cells, the somatic cells supporting the gem cell lineage. Selective inactivation of RARa in Sertoli cells (RaraSer-/- mutation) results in a testicular degeneration through germ cell desquamation and apoptosis. Sertoli cells lacking RARa are morphologically normal. However, they fail to express genes involved in cell adhesion (Lgals1) and loose the property to cyclically express genes encoding transcription factors (Gata1, Androgen receptor gene), membrane and secreted proteins (e. G. , Stra6). These data indicate at the very least that Rara expression in Sertoli cells is instrumental to the maintenance of the seminiferous epithelium. On the other hand, we showed that RaraSer-/- mutant mice do not recapitulate the arrest of spermatogonia maturation which we described in a situation of vitamin A-deficiency (VAD). The reasons of the differences between the VAD-induced testicular degeneration and those caused by Rara ablation are still unknown. Moreover, we revealed that, in Sertoli cells, RARa will act in RXRb-heterodimer to control spermiation and that RARa also exerts functions (Sertoli cell cycle, seminiferous epithelium integrity) independently of RXRs

L'acide rétinoïque, un dérive de la vitamine a, est un élément clef du contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Son mécanisme d'action met en jeu l'activation de gènes cibles, notamment via deux récepteurs nucléaires. Dans cette étape, les récepteurs de l'acide rétinoïque tout-trans (rar) et de son dérive 9-cis (rxr) se lient sous forme d'heterodimeres à des éléments de réponse appelés rare. Le positionnement précis des deux récepteurs sur l’ADN cible est déterminé par plusieurs motifs structuraux qui forment des interfaces de mémorisation des récepteurs et d'interaction avec l’ADN. Nous avons mis au point une stratégie basée sur des modifications chimiques spécifiques d'amino-acides afin d'examiner le rôle des lysines, arginines, cystéines, histidines, tyrosines et tryptophane du rar dans ses fonctions de liaison a l’ADN, d'homodimerisation et d'heterodimerisation en présence et en absence d’ADN. Nous avons observé une implication différentielle de ces aminoacides dans les différentes fonctions testées. Dans un deuxième temps, le radio marquage des lysines accessibles du rar natif a permis de localiser ces résidus dans la 8#e heptad repeat au sein du domaine de liaison au ligand. Ces résultats fournissent une mise en évidence directe de l'implication différentielle de résidus a groupement basique, thiol ou aromatique dans les propriétés de liaison a l’ADN, homodimerisation et heterodimerisation du rar, et illustrent la mise en jeu de plusieurs interfaces de dimerisation.

Les actions nucleaires de l'acide retinoique, metabolite actif de la vitamine a, et celles de la triiodothyronine s'exercent par l'intermediaire de recepteurs specifiques qui appartiennent a une meme superfamille de proteines transregulatrices. Sur divers modeles cellulaires il avait ete montre que ces recepteurs interagissent dans les processus de controle de l'expression des genes. L'objectif de ce travail etait d'analyser, sur des modeles animaux, les interactions acide retinoique-triiodothyronine au cours de leur action nucleaire. Dans ce but nous avons etudie l'expression des recepteurs nucleaires de l'acide retinoique tout trans (rars) et ceux de la triiodothyronine (trs) dans deux situations qui generent des dysfonctionnements dans les statuts vitaminiques et hormonaux: le vieillissement et l'alcoolisation chronique. Les principaux resultats obtenus montrent que: 1/ le vieillissement entraine une baisse de l'expression des rars et des trs dans le foie des animaux. L'administration d'acide retinoique a des animaux ages corrige cette baisse, observation traduisant la reversibilite de certains des phenomenes lies au vieillissement. Le vieillissement genere une situation d'hypothyroidie qui peut etre consideree comme responsable du peu d'efficacite de l'administration de retinol pour entrainer une correction de l'expression de ces recepteurs. 2/ l'alcoolisation chronique entraine une augmentation de l'expression des rars et des trs dans le foie des animaux. Cette augmentation, dans la genese de laquelle l'hyperthyroidie joue probablement un role important, est reversible car elle disparait lors du sevrage alcoolique. Ces resultats demontrent la realite des interactions entre recepteurs et leur importance dans la physiologie des organismes integres. Par ailleurs, ils montrent la necessite d'etudier maintenant, pour mieux comprendre la mecanistique des phenomenes, la disponibilite des ligands a l'interieur des noyaux cellulaires. Cette recherche s'inscrit dans la problematique plus generale nutrition-sante dont l'objectif est de mieux comprendre l'intervention des nutriments dans les voies de signalisation cellulaire et le controle de l'expression des genes

Les récepteurs nucléaires de l'acide rétinoïque (AR) appelés RAR, se comportent comme des facteurs de transcription inductibles par le ligand. La transcription des gènes cibles induite par l'AR, nécessite la fixation des RAR au niveau de séquences spécifiques des promoteurs et met en jeu des changements conformationnels des récepteurs qui contrôlent l'association/dissociation de toute une panoplie de corégulateurs. Cependant, en plus de ce modèle génomique et nucléaire bien établi, l'équipe du Dr Cécile Rochette-Egly a montré récemment que l'AR a aussi des effets non-génomiques et induit rapidement la voie de signalisation p38MAPK/MSK1 qui ensuite cible les RAR pour des cascades de phosphorylations et module la transcription des gènes cibles. Pendant mon travail de thèse, j'ai mis en exergue trois nouveaux concepts originaux du mécanisme d'action du sous-type RARα. J'ai montré qu'une sous-population de RARα est présente dans des microdomaines membranaires, les radeaux lipiques ou "lipid rafts"où elle interagit avec les protéines Gαq. Cette interaction est le signal des effets non génomiques de l'AR, l'activation de la voie de la p38MAPK. Ces effets ont été corrélés à l'activité des gènes cibles de l'AR, prouvant ainsi leur nécessité. J'ai identifié un nouveau partenaire de RARα, la profiline IIA. J'ai analysé le mécanisme moléculaire de l'interaction et démontré qu'elle a lieu dans le noyau. La profiline IIA s'est révélée être un régulateur des effects génomiques de RARα et est recrutée avec RARα au niveau des promoteurs des gènes cibles. Finalement j'ai mis en évidence une nouvelle fonction de RARα dans le contrôle de l'adhésion et de l'étalement des cellules. D'où l'hypothèse de nouveaux effets génomiques de RARα avec la profiline IIA dans le contrôle de l'expression des protéines d'adhésion. Cependant, de manière inattendue, j 'ai identifié une nouvelle population de RARα dans le cytoplasme de ces cellules. D'où l'hypothèse de nouveaux effets non génomiques dans le cytoplasme, via l'interaction de RARα avec des protéines d'adhésion.

L’acide rétinoïque (AR) agit via deux familles de récepteurs nucléaires : les RAR (α, β, γ) et les RXR (α, β, γ) qui sont des facteurs de transcription inductibles par le ligand. L’équipe a montré que l'activité transcriptionnelle de RARα est régulée par des processus de phosphorylation et par le recrutement dynamique de corégulateurs comme SRC‐3 et de sous‐unités du protéasome comme SUG‐1. De plus, à la fin du signal AR, RARα et SRC‐3 sont dégradés par le protéasome. J'ai participé à la mise en évidence des effets non génomiques de l'AR qui conduisent à l'activation de cascades kinasiques aboutissant à la phosphorylation de RARα au niveau de deux serines (S369 et S77), puis au recrutement de RARα à l’ADN des gènes cibles. J'ai ensuite étudié comment les processus de phosphorylation et le protéasome régulent le fonctionnement de SRC‐3. J’ai montré qu’en réponse à l’AR, SRC‐3 est recruté en même temps que SUG‐1 au niveau des promoteurs des gènes cibles de RARα. Ces deux corégulateurs participent à la dynamique de la transcription. Puis j’ai montré que SRC‐3 est phosphorylé, ubiquitiné et dégradé par le protéasome. J’ai identifié le résidu phosphorylé (la sérine 860). Au cours d’un criblage basé sur l’utilisation d’une banque de siRNA, j’ai montré que l’ubiquitination/dégradation de SRC‐3 met en jeu une E3 ligase du type CLR3 composé de la culline 3 et de Rbx1. L’ubiquitination de SRC‐3 dépend de la phosphorylation de la serine 860 et a lieu en dehors de l’ADN suite à la dissociation de SRC‐3 de RARα. Enfin la dégradation de SRC‐3 met en jeu SUG‐1. Finalement j’ai analysé le processus de dégradation de RARα, en utilisant la même stratégie. Cependant la dégradation de RARα ne ferait pas intervenir les mécanismes classiques mais nécessiterait la phosphorylation préalable de la sérine 369 et la surface de recrutement des coactivateurs. En conclusion, mes travaux ont mis en exergue un rôle global du protéasome dans la réponse à l'AR puisqu'il participe aussi bien à l'initiation de la transcription, qu'à la dégradation finale de RARα et de SRC‐3
The effects of Retinoids (active derivatives of Vitamin A) are mediated by two classes of nuclear receptors, RAR (α, β, γ) and RXR (α, β, γ), which function as ligand‐dependent transcription regulators. The team demonstrated that the transcriptional activity of RARα is regulated by phosphorylation processes and by the dynamic recruitment of coregulators like SRC‐3 and of proteasomal subunits such as SUG‐1. Moreover, RARα and its coactivator SRC‐3 are degraded by the proteasome at the end of the retinoid signal. I participated to the study of non‐genomic effects of RA, initiated by kinase cascades leading to RARα phosphorylation at two serine residues (S369 and S77) and to RARα recruitment to the promoters of target genes. Then I investigated how phosphorylation and the proteasome regulate SRC‐3 activity. I have shown that SRC‐3 is recruited concomitantly with SUG‐1 to RARα target promoters and that both of them participate to the dynamics of transcription. Then, I have shown that SRC3 is phosphorylated, ubiquitinated and degraded by the proteasome. The phosphorylated residue has been identified as Serine 860. By using a siRNA hightroughput screen I identified Cullin 3 and Rbx1 as components of the E3 ligase involved in the ubiquitination/degradation of SRC‐3. In addition SRC‐3 ubiquitination depends on S860 phosphorylation and occurs out of chromatin subsequently to SRC‐3 dissociation from RARα. Finally, the proteasomal degradation of SRC‐3 also involves SUG‐1. Concerning RARα, it appears that its degradation is more complex and does not involve the classical models. Nevertheless, S369 phosphorylation and the coactivators binding surface appears to be involved. In conclusion, I highlighted a global role of the proteasome in the RA response as it is implicated in the initiation of target genes transcription as well as in the degradation of RARα and SRC‐3