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L’énergie est le principal facteur déterminant de la viabilité neuronale. Dans cette synthèse, nous proposons l’hypothèse d’une activation anormale de la glycolyse aérobie par la stimulation de la voie de signalisation canonique WNT/β-caténine dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA). La stimulation de la voie canonique WNT induit en effet l’activation de la glycolyse aérobie, appelée aussi effet Warburg, via la stimulation des enzymes glycolytiques comme PKM2, PDK1, LDH-A et MCT-1 et les transporteurs de glucose Glut. La glycolyse aérobie consiste en la conversion de la majeure partie du glucose en lactate quelle que soit la teneur en oxygène. Une dérégulation du métabolisme énergétique cellulaire qui favorise la mort cellulaire participerait à la progression de la SLA. Contrôler l’expression de la voie de signalisation canonique WNT/β-caténine pourrait ainsi apparaître comme une cible intéressante pour moduler la glycolyse aérobie et donc la progression de la SLA.

La dystrophie myotonique de type I (DM1) est une maladie génétique responsable d’une altération multi-systémique de l’épissage alternatif. En conséquence, de nombreuses voies de signalisation cellulaires sont dérégulées. Une répression de l’AMPK (adenosine monophosphate activated kinase), le principal régulateur du métabolisme cellulaire, est notamment observée. Restaurer la voie de signalisation de l’AMPK pourrait permettre d’améliorer la biogenèse et la dynamique mitochondriales, les processus mitophagiques et de régulation du stress oxydatif mitochondrial, la production énergétique et, in fine, l’homéostasie du tissu musculaire strié squelettique dans la DM1.

Introduction : Des observations récentes effectuées dans le service d’ODF de la Pitié-Salpêtrière à Paris montrent une augmentation des altérations de l’éruption des molaires permanentes non-familiales. Nos travaux récents au laboratoire montrent l’implication des ostéoclastes (OC) dans les processus d’éruption et de rétention dentaires avec implication de la voie de signalisation RANKL/RANK/OPG. Ces faits nous ont amenés à émettre l’hypothèse d’une étiologie environnementale à l’origine de ces défauts d’éruption qui correspondrait à la perturbation des voies de signalisation cellulaires autocrines/paracrines telles que la voie RANKL/RANK/OPG. Matériels et méthodes : Des souris C57BL/6 ont subi des injections d’anticorps anti- RANKL à intervalles réguliers au cours des neuf premiers jours après la naissance. Une comparaison phénotypique avec les souris transgéniques RANK a permis la caractérisation fonctionnelle de la voie RANK/RANKL. Le complexe dento-alvéolaire a été analysé par micro-CT pour la densité osseuse, et la coloration au trichrome de Masson pour les examens histologiques. Résultats : L’invalidation transitoire de RANKL a conduit à un arrêt du développement radiculaire des molaires et l’inhibition de l’éruption dentaire contrairement au phénotype des souris surexprimant RANK. Le recrutement et l’activité des ostéoclastes ont été fortement altérés. Discussion : Ces recherches présentent un intérêt clinique tant direct concernant la compréhension des pathologies de l’éruption qu’indirect pour l’établissement des protocoles de traitements orthodontiques pour les cas particuliers.

L’objectif de cette thèse est d’étudier le rôle de la Striatine3 (STRN3) dansl’hépatoblastome (HB) et le carcinome hépatocellulaire (CHC), deux cancers du foiecaractérisés par des dérégulations géniques, des réarrangements chromosomiques et desmutations dans les gènes liés à la voie de signalisation Wnt/bêta-caténine (Wnt). Cesaltérations conduisent à une activation anormale de cette voie. Des mutations sur le gènecodant pour la β-caténine (CTNNB1) sont très fréquentes dans ces cancers, avec environ80 % des cas dans l’HB et 30 % dans le CHC.STRN3 appartient à une famille de protéines d'échafaudage, les striatines, qui font partiedu complexe STRIPAK. Ce complexe régule la phosphatase PP2A et joue un rôle dans demultiples voies de signalisation, telles que la voie Hippo. Dans les cancers, STRN3 a étéassociée à un rôle oncogène en modifiant l’action de PP2A, transformant ce suppresseurde tumeur en un oncogène.Nos résultats montrent que STRN3 est sous-exprimée dans des cohortes de patientsatteints d’HB, ainsi que dans des lignées cellulaires dérivées d’HB. La surexpression deSTRN3 entraîne une diminution de la prolifération des lignées cellulaires issues d’HB etdes lignées dérivées de patients (HB-PDX). Cependant, elle n’a pas d’effet sur laprolifération des cellules Huh7, une lignée provenant de CHC qui possèdent une formesauvage de la β-caténine. Cette réduction de la prolifération des lignées HB a étéconfirmée par un arrêt irréversible du cycle cellulaire. Par ailleurs, nous avons montré quel'introduction de mutations inhibitrices du complexe de dégradation de la β-caténine dansles cellules Huh7 induit une diminution de leur prolifération.De plus, dans les Huh7, la surexpression de STRN3 entraîne une diminution de l’activitéde la voie Wnt, parallèlement à une augmentation de l’activité nucléaire des protéinesYAP/TAZ soit une inhibition de la voie Hippo. En revanche, aucun effet sur l’activité desvoies Wnt et Hippo n’a été observé dans des lignées possédant des formes mutées de laβ-caténine. Nos données suggèrent que STRN3 agit sur la voie Wnt indépendamment ducomplexe de dégradation de la β-caténine. STRN3 intervient également sur la régulationde la voie Hippo, non pas en agissant sur les kinases MST1/2 et LATS1/2, mais via lecomplexe de dégradation de la β-caténine.Par ailleurs, nous avons cherché à déterminer l’impact de mutations du gène CTNNB1retrouvées dans l’HB au cours des différentes phases du développement embryonnairedu foie. Pour cela, nous avons initié le développement d’un nouveau modèle dedéveloppement embryonnaire chez le xénope permettant une expression contrôlée deforme mutée de la β-caténine retrouvée dans l’HB, afin d’étudier la transformation malignedes cellules hépatiques. Bien que le développement de ce modèle n’ait pas encore aboutien raison de difficultés techniques, il devrait présenter une étape importante dans l’étudedes mécanismes de carcinogenèse de l’HB.Cette thèse contribue à une meilleure compréhension du rôle de STRN3 dans les cancershépatiques, en particulier dans la modulation des voies de signalisation Wnt et Hippo, ainsique dans la régulation du cycle cellulaire
The aim of this thesis is to study the role of Striatin-3 in hepatoblastoma (HB) andhepatocellular carcinoma (HCC), two liver cancers characterized by genederegulations, chromosomal rearrangements, and mutations in genes related to theWnt/beta-catenin (Wnt) signaling pathway. These alterations lead to abnormalactivation of this pathway. Mutations in the gene encoding β-catenin (CTNNB1) arevery frequent in these cancers, with around 80% of cases in HB and 30% in HCC.The STRN3 protein belongs to a family of scaffold proteins, the striatins, which are partof the STRIPAK complex. This complex is known to regulate the phosphatase PP2A,which plays a role in multiple signaling pathways, such as the Hippo pathway and theMAPK cascade. In cancers, STRN3 has been associated with an oncogenic role bymodifying the action of PP2A, transforming this tumor suppressor protein into anoncogenic protein.Our results show that STRN3 is under-expressed in patient cohorts with HB, as wellas in cell lines derived from HB. STRN3 overexpression leads to a decrease in theproliferation of HB-derived cell lines and patient-derived lines (HB-PDX). However, ithas no effect on the proliferation of Huh7 cells, a line derived from HCC that has a wildtypeform of β-catenin. This reduction in HB cell line proliferation was confirmed by anirreversible cell cycle arrest. Furthermore, we showed that introducing mutationsinhibiting the β-catenin degradation complex in Huh7 cells induces a decrease in theirproliferation.Additionally, in Huh7 cells, STRN3 overexpression leads to a decrease in Wnt pathwayactivity, along with an increase in the nuclear activity of YAP/TAZ proteins,corresponding to inhibition of the Hippo pathway. In contrast, no effect of STRN3 onWnt and Hippo pathway activity was observed in lines with mutated forms of β-catenin.Our data suggests that STRN3 acts on the Wnt pathway independently of the β-catenindegradation complex. STRN3 also affects the regulation of the Hippo pathway, not byacting on the MST1/2, SAV1, and LATS1/2 kinases, but through the β-catenindegradation complex.Moreover, we sought to determine the impact of CTNNB1 gene mutations found in HBduring the different phases of liver embryonic development. To do this, we initiated thedevelopment of a new embryonic development model in Xenopus, allowing forcontrolled expression of the mutated form of β-catenin found in HB, to study themalignant transformation of hepatic cells. Although the development of this model hasnot yet been completed due to technical difficulties, it should represent an importantstep in studying the mechanisms of HB carcinogenesis.This thesis contributes to a better understanding of the role of STRN3 in liver cancers,particularly in the modulation of the Wnt and Hippo signaling pathways, as well as inthe regulation of the cell cycle

La signalisation Notch est une voie extrêmement conservée depuis Caenorhabditis elegans jusqu'aux mammifères en passant par Drosophila melanogaster. Elle est requise dès le développement embryonnaire et contrôle de nombreux processus comme la différenciation et le choix du destin cellulaire, la prolifération, ou encore le maintien de stocks de cellules souches et l'apoptose. La voie est basée sur l'activité du récepteur Notch, un hétérodimère transmembranaire qui est activé lors de contacts intercellulaires par la liaison de ses ligands qui sont également des protéines transmembranaires. Suite à cette activation, le récepteur subit une série de deux clivages protéolytiques internes, respectivement catalysés par une métalloprotéase ADAM et par le complexe multi-protéique γ-secrétase. Ce dernier clivage libère le domaine intracellulaire de Notch dans le cytoplasme, cette forme étant ensuite transportée dans le noyau où elle active directement la transcription des gènes cibles de la voie Notch en se liant à ses co-facteurs de transcription, CSL et Mastermind. Le récepteur Notch est régulé à diverses étapes par des processus d'ubiquitination : la monoubiquitination du récepteur Notch activé contrôle son clivage γ-secrétase, la polyubiquitination du récepteur Notch non activé et endocytosé contrôle sa dégradation dans les lysosomes. Les processus d'ubiquitination sont réversiblement contrôlés par la déubiquitination. Or, aucune déubiquitination n'a été identifiée dans la voie de signalisation Notch. Mon projet consistait à identifier les déubiquitinases - les enzymes responsables de la déubiquitination - impliquées dans les deux processus d'ubiquitination décrits précédemment. Nous avons pour cela mis au point deux cribles en immunofluorescence permettant de tester une banque de shRNA qui cible l'expression des 91 déubiquitinases connues ou putatives du génome humain. Le premier crible m'a permis d'identifier eIF3f, une sous-unité du facteur d'initiation de la traduction eIF3, comme une nouvelle protéine portant une activité déubiquitinase. eIF3f est recrutée au récepteur Notch via l'E3 ubiquitine ligase Deltex, et régule positivement la voie de signalisation Notch en déubiquitinant le récepteur Notch activé avant le clivage γ-secrétase, favorisant ainsi la production de la forme transcriptionnellement active de Notch. Par ailleurs, le deuxième crible a identifié plusieurs déubiquitinases candidates, dont le rôle dans la régulation du trafic intracellulaire du récepteur Notch non activé est en cours de validation.

La signalisation Notch est une voie extrêmement conservée, requise dès le développement embryonnaire et contrôlant le choix du destin cellulaire au cours de nombreux processus. Elle est basée sur l’activité du récepteur transmembranaire Notch qui est activé lors de contacts intercellulaires par ses ligands également transmembranaires. Le récepteur subit alors deux clivages protéolytiques, par une métalloprotéase ADAM puis par le complexe multi-protéique γ-secrétase, qui libèrent le domaine intracellulaire de Notch dans le cytoplasme, forme qui est ensuite transportée dans le noyau où elle active la transcription de ses gènes cibles. Le récepteur Notch est régulé par divers processus d’ubiquitination : la monoubiquitination du récepteur Notch activé contrôle son clivage γ-secrétase, la polyubiquitination du récepteur Notch non activé contrôle sa dégradation lysosomiale. L’ubiquitination est réversiblement contrôlée par la déubiquitination. Or, aucune déubiquitination n’a été identifiée dans la voie de signalisation Notch. Mon projet consistait à identifier les déubiquitinases – enzymes catalysant la déubiquitination – impliquées dans les deux processus d’ubiquitinationde Notch, en utilisant deux cribles permettant de tester une banque de shRNA qui cible l’expression des 91 déubiquitinases humaines. Le premier m’a permis d’identifier eIF3f, une sous-unité du facteur d’initiation de la traduction eIF3, comme une nouvelle déubiquitinase qui agit sur Notch activé avant le clivage γ-secrétase. Par ailleurs, le deuxième crible a identifié plusieurs candidates, parmi lesquelles USP12 dont le rôle dans la régulation du trafic de Notch non activé est en cours de validation

Le gène Notch3 code pour un récepteur transmembranaire hétérodimérique exprimé principalement dans les cellules musculaires lisses des petites artères. Les travaux de ces dernières années ont montré que le récepteur Notch3 joue un rôle clé dans la physiologie et la pathologie des petites artères. Chez la souris, Notch3 est requis pour l’intégrité structurale et fonctionnelle des artères de résistance en contrôlant l’identité artérielle, la maturation postnatale des cellules musculaires lisses et le tonus myogénique des artères de résistance. Chez l’Homme, les maladies des petites artères cérébrales (MPAC) regroupent un ensemble hétérogène de maladies parmi lesquelles un petit pourcentage, probablement encore sous-estimée, est héréditaire. A ce jour, très peu de gènes responsables de formes familiales de MPAC ont été identifiés. CADASIL est la forme familiale la plus fréquente de MPAC causée par des mutations du gène NOTCH3. Il s’agit de mutations extrêmement stéréotypées siégeant dans les répétitions EGF qui constituent le domaine extracellulaire de Notch3. Les résultats du laboratoire suggèrent fortement que l’effet pathogène de ces mutations résulte de l’acquisition par le récepteur muté d’une nouvelle fonction. Les deux objectifs de ce travail ont été : 1°) Tester l’hypothèse qu’il existe des maladies des petites artères cérébrales causées directement par une modification de l’activité du récepteur Notch3 2°) Identifier les effecteurs du récepteur Notch3 dans le contexte du développement et de la maturation des artères cérébrales Nous avons identifié chez une patiente présentant une MPAC distincte de CADASIL une nouvelle mutation siégeant dans le domaine d’hétérodimérisation du récepteur Notch3. In vitro, la mutation L1515P induit une activation ligand indépendante du récepteur Notch3. L’analyse biochimique suggère que cette activation est causée par une déstabilisation du domaine d’hétérodimérisation de Notch3.Nous avons réalisé une analyse du transcriptome des artères caudales de souris Notch3-/- et Notch3+/+. Cette analyse a permis d’identifier un groupe de 17 gènes régulés par Notch3 dans l’artère caudale ou les artères cérébrales. L’invalidation du facteur de transcription CSL/RBPJK dans les cellules musculaires lisses, pendant la période postnatale immédiate, phénocopie les altérations structurales et moléculaires observées chez les souris Notch3-/-. L’administration chez la souris d’un inhibiteur pharmacologique de la voie Notch a permis d’identifier 6 gènes (Grip2, Nrip2, Kv1.5, Pgam2, Susd5, Xirp1), en plus de Notch3, dont l’expression dans les artères cérébrales est rapidement diminuée par ce traitement. Nous avons ensuite concentré nos efforts sur le gène Grip2 dont l’expression était la plus fortement diminuée dans les différents modèles d’inactivation de la voie Notch. Grip2 était jusqu’alors connu pour son interaction avec les récepteurs au glutamate dans les neurones. Nous avons montré que Grip2 était également exprimé dans les cellules musculaires lisses vasculaires et identifié une isoforme vasculaire régulée spécifiquement par Notch3/CSL/RBPJK. L’analyse des souris Grip2neo/neo, exprimant une protéine Grip2 tronquée dans sa partie N-terminale, a révélé une atteinte sélective du tonus myogénique des artères cérébrales.En conclusion, nous avons démontré l’existence d’une mutation activatrice de NOTCH3 associée à une MPAC chez l’Homme. Nos résultats indiquent que dans le contexte de la maturation des artères cérébrales, la fonction de Notch3 est médiée par le facteur de transcription CSL/RBPJK dans les cellules musculaires lisses durant la période postnatale immédiate. Nous avons identifié plusieurs nouveaux effecteurs potentiels de Notch3 et validé l’un d’entre eux, Grip2, pour son implication dans les réponses myogéniques des artères cérébrales. Nous proposons que des mutations dans les gènes codant pour ces effecteurs puissent rendre compte de certaines formes monogéniques de MPAC
Notch3 encodes a transmembrane receptor primarily expressed in arterial smooth muscle cells. Human and mouse genetics studies demonstrated that Notch3 is a key player in physiology and diseases of small vessels. Studies in mice revealed that Notch3 is required to generate functional arteries in regulating arterial differentiation, maturation of vascular smooth muscle cells and myogenic tone. Cerebral Autosomal Dominant Arteriopathy with Subcortical infarcts and Leukoencephalopathy (CADASIL) is the most frequent hereditary small vessels disease in human adults caused by NOTCH3 mutations. Pathogenic mutations lead to an odd number of cysteine residues within the NOTCH3 extracellular domain. Data from the laboratory suggest a model that invokes novel pathogenic roles from the mutant NOTCH3 protein. The main goals of this work are: 1°) To determine if there is small vessels disease caused by modification of Notch3 activity 2°) To identify Notch3 effectors involved in development and maturation of cerebral arteries We identified a novel heterozygous missense mutation (L1515P) in the heterodimerization domain of NOTCH3 in a patient with cerebral small vessel distinct from CADASIL. In vitro analysis showed that the L1515P mutant exhibits increased canonical NOTCH3 signaling in a ligand-independent manner. Biochemical analysis suggests that the mutation renders NOTCH3 hyperactive through destabilization of the heterodimer. Transcriptome analysis using tail arteries of Notch3-/- and Notch3+/+ mice identified a core set of 17 novel Notch3-regulated genes confirmed in tail or brain arteries. Postnatal deletion of RBP-Jκ in smooth muscle cells recapitulated the structural, functional, and molecular defects of brain arteries induced by Notch3 deficiency. Transient in vivo blockade of the Notch pathway with γ-secretase inhibitors uncovered, in addition to Notch3, 6 immediate responders, including the voltage-gated potassium channel Kv1.5, which opposes to myogenic constriction of brain arteries, and the glutamate receptor-interacting protein-2, with no previously established role in the cerebrovasculature. We identified a vascular smooth muscle cell isoform of Grip2. We showed that Notch3-RBP-Jκ specifically regulates this isoform. Finally, we found that cerebral arteries of glutamate receptor-interacting protein-2 mutant mice, which express an N-terminally truncated glutamate receptor-interacting protein-2, exhibited selective attenuation of pressure-induced contraction. In conclusion, we have demonstrated the existence of a NOTCH3 activating mutation associated with small vessels disease in human. Our results show that, in the context of cerebral arteries maturation, Notch3 functions are mediated by CSL/RBPJK transcription factor. We have identified several new Notch3 effectors and validated Grip2 as a novel regulator of myogenic tone in cerebral arteries. One can expect that mutations in these Notch3-regulated genes could be responsible of some monogenic form of small vessel diseases of the brain

CRMP5 appartient à la famille des Collapsin Response Mediator Protein. Ces protéines sont très exprimées dans le cerveau en développement et les zones de neurogénèse chez l'adulte. Dans un contexte tumoral, l'expression des messagers de CRMP5 émergent dans un cluster de gènes associés à la plus faible survie des 20 patients suivis, et à la prolifération (Liang et al., 2005). Nous avons confirmé ces résultats dans une série rétrospective de 183 GBM où la forte expression protéique de CRMP5 est corrélée à une plus faible survie des patients (7.14 mois vs 10 mois) ; de plus les tumeurs exprimant fortement CRMP5 présentent un index mitotique 2 fois plus important (p = 0.0009) que les tumeurs exprimant faiblement CRMP5. Dans des cultures primaires ou lignées cellulaires de GBM nous montrons que la prolifération des glioblastomes est dépendante de l'expression de CRMP5 et de la voie de signalisation Notch. Des analyses en western blot démontrent que CRMP5 protège les récepteurs Notch de la dégradation lysosomale. Nous avons approfondi ce mécanisme et montré une nouvelle voie de régulation de Notch par CRMP5 qui par une interaction protéique avec Numb, l'inhibiteur de Notch empêche la dégradation du récepteur. Parallèlement, l'analyse en immunohistochimie sur les biopsies de GBM montrent une forte expression Notch et sa cible Hes1 dans les tumeurs exprimant fortement CRMP5. Ces résultats montrent la corrélation entre l'expression de CRMP5 dans les GBM, l'activation de la voie Notch et la faible survie des patients. Le ciblage de l'interaction CRMP5-Numb est une stratégie potentielle pour un traitement ciblé des glioblastomes

TOR (Target Of Rapamycin) est une protéine kinase de la famille des PIKK (PhosphatidylInositol Kinase-related Kinases), essentielle à la survie, et très conservée entre les organismes eucaryotes. TOR fonctionne sous forme de deux complexes multiprotéiques, TORC1 et TORC2, intégrant des signaux environnementaux (les facteurs de croissance, l’état énergétique, les stress, la disponibilité en nutriments) et régulant la croissance via le contrôle de différentes fonctions cellulaires (la traduction, la biogenèse des ribosomes, la transcription, l’autophagie, le cycle cellulaire, le métabolisme, l’organisation du cytosquelette d’actine). TORC1 et TORC2 sont composés de protéines partenaires différentes et ont des rôles distincts au sein de la cellule. TORC1 comprend principalement les protéines TOR, RAPTOR et LST8, et TORC2 est composé de TOR, LST8 et RICTOR. Le génome d’Arabidopsis contient un gène Tor, deux gènes Lst8 et deux gènes Raptor mais pas d’orthologue du gène Rictor, ce qui remet en cause l’existence d’un complexe TORC2 chez les plantes. L’objectif de ma thèse est d’étudier les éléments en amont et en aval de la voie de signalisation TOR, et l’organisation du complexe TOR chez Arabidopsis. L’étude de la protéine LST8 a révélé un rôle très important de cette protéine dans la croissance, le développement, l’induction de la floraison, le métabolisme azoté et l’adaptation à des conditions de jour long. En parallèle, l’étude, via différentes approches, de lignées d’Arabidopsis permettant une inactivation inductible par l’éthanol de l’expression du gène Tor a permis de mettre en évidence des cibles et des fonctions cellulaires potentielles du complexe TOR chez Arabidopsis
The TOR (Target Of Rapamycin) protein is a serine/threonine kinase related to the PIKK (PhosphatidylInositol Kinase-related Kinases) family, which is essential for survival and highly conserved between eukaryotes. TOR functions in two multiprotein complexes, TORC1 and TORC2 which integrate various environmental signals like growth factors, energy level, stress, and nutrient availability, thus regulating growth by controlling translation, transcription, ribosome biogenesis, autophagy, cell cycle, metabolism, and actin cytoskeleton organization. TORC1 and TORC2 are composed of different protein partners and play different roles in cells. TORC1 is composed of TOR, RAPTOR and LST8 while TORC2 is formed by TOR, LST8 and RICTOR. The Arabidopsis genome contains a single Tor gene, two Raptor genes, and two Lst8 genes but no obvious ortholog of Rictor gene which raises the question of the presence of a second TOR complex in plants. The goal of my thesis is to better understand the upstream and downstream components of the TOR signalization pathway as well as organization of the TOR complex in Arabidopsis. The LST8 protein study revealed that LST8 plays an important role in growth, development, flowering, nitrogen metabolism and long-day acclimatation. We also used ethanol inducible Tor RNAi lines to perform transcriptomic, translatomic, metabolomic and cytologic studies and unveiled potential targets and cellular functions of the TOR complex in Arabidopsis

Les hedgehogopathies regroupent un ensemble de syndromes dysmorphiques héréditaires caractérisés par une altération de la voie de signalisation Hedgehog (Hh). Dans cette voie, le gène patched code pour un récepteur qui agit en opposition à la protéine Hh. En l'absence d'une protéine PTCH fonctionnelle, les facteurs de transcription GLI sont surexprimés. Chez l'homme, ptch1 est muté dans le syndrome de Gorlin ou Naevomatose baso-cellulaire, et gli3 est muté dans les syndromes de Greig (GCPS) et de Pallister-Hall (PHS). Nous avons étudié le spectre des mutations géniques dans 151 échantillons de patients atteints du qyndrome de Gorlin et 52 échantillons de patients présentant les syndromes GCPS et PHS, par différentes techniques dont la dHPLC. 27 mutations du gène ptch1 ont été identifiées, dont une mutation récurrente dans l'exon 8, et 5 mutations du gène gli3. Alors qu'il semble exister une corrélation génotype/phénotype dans les syndromes de Greig et Pallister-Hall, aucune corrélation n'a été identifiée dans le syndrome de Gorlin. Les patients atteints du syndrome de Gorlin développent des carcinomes baso-cellulaires (CBC), dans lesquels la protéine GLI1 est surexprimée. Nous émettons l'hypothèse que des oligonucléotides leurres, contenant le site de fixation de GLI1 sur l'ADN, pourraient capturer GLI1, empêchant la transactivation de gènes essentiels de la voie Hh et inhiber ainsi la prolifération. Nous avons construit un système expérimental in vitro basé sur la transactivation d'un gène rapporteur, la luciférase, par l'expression des prtéines GLI1 et GLI3, permettant ainsi de visualiser la fixation de GLI sur l'ADN. Malheureusement les essais d'inactivation de la surexpression de GLI1 par les oligonucléotides leurres se sont révélés négatifs
"Hedgehogopathy" defines in human a group of hereditary dysmorphic syndromes with an alteration of the Hedgehog (Hh) pathway. In this pathway, the patched gene encodes a receptor that acts in opposition to Hh protein. In the absence of a functional PTCH protein, GLI transcription factors are overexpressed. In human, ptch1 gene mutations are involved in Gorlin syndrome or Nevoid Basal Cell Carcinoma Syndrome, and gli3 is mutated in Greig syndrome (GCPS) and Pallister-Hall syndrome (PHS). We have studied gene mutations spectrum in 151 patients cases of Gorlin syndrome, 52 cases of Greig and Pallister-Hall syndromes, with different techniques including dHPLC. 27 ptch1 mutations have been identified, where one recurrent mutation in exon 8, and 5 gli3 mutations. While a phenotype-genotype correlation seems to exist in Greig and Pallister-Hall syndromes, no correlation was found in the Gorlin syndrome. Patients affected by Gorlin syndrome generally develop basal cell carcinoma (BCC), in which GLI1 protein is overexpressed. We hypothesize that decoy oligonucleotides containing the GLI1 DNA binding site would effectively bind GLI1, preventing the transactivation of essential genes of the Hh pathway and thereby inhibiting proliferation. In this way, we design an experimental in vitro system, based on the transactivation of a reporter gene, the luciferase, which allows the visualisation of GLI DNA binding. However we were unable to demonstrate any inactivation of GLI1 by using decoy oligonucleotides

Les stress génotoxiques provoquent des dommages de l'ADN ou un blocage de la réplication cellulaire. Chez S. Cerevisiae, la voie de signalisation permettant l'arrêt du cycle cellulaire afin de réparer ces lésions comprend deux kinases essentielles Mec1 et Rad53, homologues des kinases ATR et Chk2 de Mammifères. Nous avons mis en évidence une interaction génétique entre l'allèle toxique RAD53-GFP et le gène MIG3 qui code pour un répresseur transcriptionnel de la famille MIG. La kinase Snf1, homologue des AMPK de Mammifères, est activée en absence de glucose dans le milieu et inactive le facteur Mig1. Nos résultats suggèrent que l'activité basale de la kinase Snf1 est nécessaire pour une tolérance optimale à l'hydroxyurée, un inhibiteur des ribonucléotide réductases (RNR), au méthyl méthanesulfonate (MMS), un agent alkylant de l'ADN, ou au cadmium, un métal génotoxique. La kinase Snfl n'est pas essentielle pour l'arrêt du cycle cellulaire ou l'induction des gènes RNR2-4 dépendante de Mec1 et Rad53. Par contre, Snf1 pourrait jouer un rôle dans la réparation de l'ADN ou la reprise de la réplication. Mig3 est une des cibles de Snf1 dans la réponse à ces composés génotoxiques ou lors d'une privation en glucose et les modifications post-traductionnelles de Mig3 sont en corrélation avec le degré d'activation de Snf1 selon les conditions. Une étude transcriptomique indique que les facteurs de transcription Yap1 et Aft1 semblent activés en présence d'hydroxyurée, favorisant probablement le maintien de l'homéostasie redox ou du fer. Nous supposons que la kinase Snf1 est nécessaire pour restaurer la fonctionnalité des RNR en présence d'hydroxyurée, de MMS ou de cadmium. D'autres éléments suggèrent que l'activité de la kinase participe aux remaniements de la structure chromatinienne ou à la régulation transcriptionnelle de gènes impliqués dans les fonctions vacuolaires, la dégradation spécifique des protéines ou la synthèse des lipides lors d'un stress génotoxique
Genotoxic stresses induce DNA damage or DNA replication block that can impair the transmission of genetic information. In the budding yeast S. Cerevisiae, the signal transduction pathway allowing cell cycle arrest and DNA repair is under the control of the essential Mec1 and Rad53 kinases, homologues of the ATR and Chk2 mammalian kinases. We show here a genetic interaction between a toxic RAD53-GFP allele and the MIG3 gene, encoding a transcriptional repressor of the MIG family. The Snf1 kinase, homologous to the mammalian AMPK, is activated during glucose starvation and is partly responsible for derepression of glucose repressed genes through phosphorylation of the Mig1 repressor. We demonstrate that the basal activity of Snf1 is required for an optimal tolerance to hydroxyurea, an inhibitor of ribonucleotide reductases (RNR) and thus DNA replication, to methyl methanesulfonate (MMS), a DNA alkylating agent, or to cadmium, a genotoxic metal. Snf1 is not required for cell cycle arrest or RNR2-4 transcriptional activation mediated by the Mec1 pathway. The Snf1 kinase may participate in DNA repair or in replication resumption. The Mig3 repressor is among the Snf1 targets in response to genotoxic stress or during glucose privation and dissimilar post-traductional modifications of Mig3 correlate with Snf1 kinase activity levels in both conditions. We determined through DNA microarray analysis that the Yap1 and Aft1 transcription factors seem to be activated during hydroxyurea exposure, probably enhancing redox and iron homeostasis that are two conditions required for RNR function. We suggest that Snf1 could be required to restore RNR function during hydroxyurea, MMS or cadmium induced genotoxic stress. Some evidence also suggests that Snf1 kinase activity is implicated in chromatin structure remodelling or in the transcriptional regulation of genes involved in vacuolar functions, in protein targeted degradation, or in membrane lipid synthesis during genotoxic stress

L’identification de signaux impliqués dans la formation des cellules endocrines pancréatiques permettra d’apporter de nouvelles connaissances sur les mécanismes régissant la différenciation des cellules endocrines et de nouvelles applications dans le domaine de la génération de cellules sécrétrices d’insuline afin de traiter des patients atteints de diabète. C’est dans ce contexte que nous avons étudié l’expression et la fonction du récepteur membranaire Glial cell line derived neurotrophic factor Family Receptor α 3 (Gfrα3) et de son ligand Artemin au cours du développement du pancréas et dans le pancréas adulte chez la souris. Des techniques de PCR quantitatives, d’hybridations in situ et d’immunofluorescences nous ont permis de caractériser l’expression de Gfrα3, d’Artn mais aussi d’autres ligands et récepteurs de cette famille. Nous avons aussi utilisé un modèle de souris perte de fonction et générer un modèle de souris transgénique sur exprimant Artn dans le pancréas afin d’étudier la fonction de la voie de signalisation Artn/Gfrα3 dans le pancréas. Nous avons ainsi découvert que le récepteur Gfrα3 est exprimé au cours du développement du pancréas par les progéniteurs endocrines, les cellules insulines-positives et glucagon-positives ainsi que les cellules embryonnaires neuronales. Au stade adulte, Gfrα3 n’est pas exprimé par les cellules à insuline et est exprimé par quelques cellules à glucagon. A ce stade, son expression est aussi observée au niveau des cellules gliales, ainsi que des neurones du système nerveux sympathique et parasympathique. Les différentes expériences de perte et de gain de fonction réalisées afin de comprendre le rôle pancréatique de Gfrα3, ont révélé que ce récepteur n’est pas essentiel à la différenciation et au maintien des cellules endocrines, ni à la formation et au maintien de l’innervation endocrine. En conclusion, nous avons découvert et caractérisé un nouveau marqueur de surface exprimé dans les cellules endocrines pancréatiques en développement. Cette caractéristique pourrait s’avérer utile pour purifier par cytométrie en flux et étudier des sous populations cellulaires générées au cours des protocoles de différentiation in vitro visant à générer de nouvelles cellules sécrétrices d’insuline pour une thérapie cellulaire du diabète
The generation of therapeutic ß-cell from human embryonic stem cells relies on the identification of growth factors that faithfully mimic pancreatic ß-cell development in vitro. In this context, the aim of the study was to determine the expression and function of a novel endocrine progenitor surface marker, the Glial cell line derived neurotrophic factor receptor α3 (Gfrα3) and its ligand Artemin in islet cell development and function.RT-PCR, In situ hybridization and immunochemistry were used to characterize the expression of Gfra3 and Artn mRNAs and proteins as well as of other members of the GDNF receptor and ligand family. We used Gfra3-deficient mice to study Gfrα3 function and generated a transgenic mice over expressing Artn in the embryonic pancreas to study Artn function. We found that Gfrα3 is expressed at the surface of a subset of Ngn3-positive endocrine progenitors as well as of embryonic α- and ß-cells, while Artn is found in the pancreatic mesenchyme. Adult ß-cell lack Gfrα3, but rare ß cell express the receptor. Gfrα3 is also found in parasympathetic and sympathetic intra islets neurons as well as in glial cell in the embryonic and adult pancreas. The loss of Gfrα3 or overexpression of Artn has no impact on Ngn3-and islet cell formation and maintenance in the embryo. Islet organisation and innervation as well as glucose homeostasis is normal in Gfrα3-deficient mice. Our data show that Gfrα3 is dispensable for islet cell differentiation and innervation suggesting functional redundancy. Gfrα3 could be instrumental as a surface marker for antibody–mediated sorting and characterization of relevant cell population during islet cell differentiation