LogoLogo

Perchey, Renaud. Le rôle de p27Kip1 dans la mitose et dans l'instabilité génétique

Perchey, Renaud (2019). Le rôle de p27Kip1 dans la mitose et dans l'instabilité génétique.

[img]PDF (Accès restreint. S'adresser à l'accueil de la BU Sciences de Toulouse) - Accès intranet - nécessite un logiciel de visualisation PDF comme GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
9Mb

Résumé en francais

L'avancée du cycle cellulaire est régulée par l'activation séquentielle des complexes cycline/CDK. Un niveau de régulation de ces complexes est médié par leur association avec leurs inhibiteurs, les CKIs dont p27Kip1 (p27). p27 est donc un inhibiteur du cycle de division cellulaire, ce qui lui confère un rôle de suppresseur de tumeur. Cependant, dans certains contextes, notamment lorsque p27 est localisé dans le cytoplasme, p27 a des fonctions oncogéniques. En effet, en plus de ses rôles dans la régulation des complexes cycline/CDK, p27 possède de multiples rôles CDK-indépendants et est impliqué dans le contrôle de divers processus comme la migration, la transcription, l'autophagie et la cytocinèse. La détermination de l'intéractome de p27 a montré que plusieurs protéines jouant des rôles clés dans la cytocinèse peuvent interagir avec p27, dont PRC1 (Protein Regulating Cytokinesis 1) et Citron-Kinase. Les objectifs de ma thèse sont de comprendre comment p27 participe au contrôle de la cytocinèse via son interaction avec ces deux protéines. Régulation de l'activité de PRC1 par p27Kip1 PRC1 est nécessaire à la formation du fuseau central en début d'anaphase via son interaction avec les microtubules et d'autres partenaires. Pour ce projet, mes objectifs étaient de confirmer l'interaction de PRC1 avec p27, de cartographier les domaines d'interactions, de déterminer si p27 pouvait réguler l'activité de PRC1 et par quel mécanisme, et enfin les conséquences de cette régulation au niveau cellulaire. J'ai confirmé l'interactions de p27 avec PRC1 dans différents modèles cellulaires et identifié les domaines d'interactions respectifs. J'ai mis en évidence par une technique de sédimentation des microtubules assemblés in vitro que p27 empêche l'interaction de PRC1 avec les microtubules. J'ai pu mettre en évidence deux phénotypes. D'une part la surexpression de PRC1 induit une fasciculation excessive et massive des microtubules qui est abolie par la co-expression de p27. Par ailleurs, la surexpression de PRC1 induit la binucléation et la co-expression de p27 empêche la binucléation induite par PRC1. Ce phénotype est révélateur d'un échec de la cytocinèse et suggère un rôle CDK-indépendant de p27 durant cette phase. Régulation de Citron-Kinase par CDK1 et p27Kip1 Nous avions déjà démontré que p27 interagit avec Citron-Kinase (CitK). CitK a un rôle essentiel dans la cytocinèse, sa déplétion induit un échec de cytocinèse. CitK est impliqué dans les dernières étapes de la cytocinèse (abscission), notamment en tant que protéine de structuration permettant de faire un lien entre la membrane plasmique et l'anneau contractile. Les mécanismes de régulation de CitK restent mal connus et il est important de comprendre comment cette protéine essentielle pour le déroulement de la cytocinèse est régulée. Dans notre étude de 2012, un mutant p27CK-, qui n'interagit pas avec les complexes cycline/CDK et n'est pas dégradé correctement par le protéasome, induit un phénotype de multinucléation en interférant avec l'activité de CitK, notamment via la régulation de l'interaction CitK/RhoA. Nous pensions initialement que l'accumulation de p27CK- en G2/M était responsable de ce phénotype. Cependant, nos données actuelles suggèrent que bien que la quantité totale de p27CK- soit plus importante, la quantité de p27CK- au niveau du midbody est la même que celle de p27WT, ce qui signifie qu'il manque à p27CK- une fonctionnalité que p27WT possède. Puisque la seule différence entre p27WT et p27CK- est la capacité à lier et inhiber les complexes cycline/CDK, nous avons formulé l'hypothèse que CitK puisse être régulé par CDK1 et que p27 participe à cette régulation. Mes travaux ont montré que CitK interagit avec CDK1/Cycline B1 dans différentes lignées cellulaires. J'ai montré que CitK est une cible de CDK1 en réalisant des tests kinase in vitro. J'ai également montré in cellulo que l'inhibition de CDK1 induit une perte de phosphorylation de CitK, tandis que la surexpression de CDK1 induit une augmentation de cette phosphorylation. Des études de spectrométrie de masse sur des tests kinase ont révélé que CDK1 phosphoryle CitK sur sept sites, deux jouxtant le Rho-binding domain de CitK et cinq regroupés à l'extrémité C-terminale de la protéine. J'ai mutagénéisé ces sites en amino-acides phosphomimétiques et non phosphorylables. Actuellement, j'essaie de mettre en évidence le rôle de ces phosphorylations de CitK, notamment sur la cytocinèse et la multinucléation, ainsi que sur la localisation de CitK lui-même et de ses partenaires. D'autre part, mes données in vitro et in cellulo indiquent que p27WT et p27CK- bloquent tous deux la phosphorylation de CitK par CDK1. Ce résultat suggère que p27 bloque l'accès de CDK1 aux sites de phosphorylation de CitK et est indépendant de l'inhibition de l'activité CDK1 par p27. Ainsi, mes travaux de thèse ont permis l'identification de deux nouveaux rôles de p27 dans le contrôle de la cytocinèse. (i) Une fonction de régulateur du fuseau central via PRC1. (ii) Une fonction de régulateur de la stabilité du pont intercellulaire via Citron-Kinase. On peut imaginer que p27, dont les niveaux augmentent en cas de dommage à l'ADN, peut bloquer l'avancée dans les phases tardives du cycle de division cellulaire afin de laisser à la cellule le temps de réparer son ADN.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Besson, Arnaud
Hatzoglou, Anastassia
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Biologie Cellulaire et Moléculaire du Contrôle de la Prolifération (LBCMCP), UMR 5088
Mots-clés libres :P27Kip1 - Citron-kinase - PRC1 - CDK1 - Mitose - Cytocinèse - Microtubule - Instabilité génétique - Binucléation
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :14 Nov 2019 13:08