Rôle de facteur de transcription BRN2 dans la prolifération et migration cellulaire et l'implication du béta-catenin et Dicer dans la réponse du lignage mélanocytaire aux UV

• Auteur / Autrice : Irina Berlin
• Direction : Lionel Larue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biologie cellulaire

Rayons ultraviolets

Phosphorylation

Ribonuclease III

Pigmentation de la peau

bêta-Caténine

Facteur de transcription associé à la microphtalmie

Phosphorylation

Pigmentation de la peau

Mélanocytes

Facteur de transcription Brn-2

Résumé

Les mélanocytes protègent lʼorganisme contre les effets délétères des rayonnements UV, en synthétisant de la mélanine. Leur transformation maligne entraine le développement de mélanomes, cancers particulièrement agressifs et résistants aux traitements. De nombreuses protéines, telles que BRN2, β-caténine et Dicer, impliquées dans divers processus cellulaires, sont dérégulées dans le mélanome. Cette thèse est consacrée à lʼimportance du statut de phosphorylation de BRN2 pour la prolifération et la migration du lignage mélanocytaire et à lʼimplication de BRN2, β-caténine et Dicer dans la réponse des mélanocytes à lʼexposition aux rayonnements UV. Premièrement, nous avons montré que les formes non phosphorylées (BRN2AA) et phosphorylées (BRN2TS) de BRN2 conduisent à une régulation différente de la prolifération et de la migration des mélanocytes. De plus, nous avons étudié la liaison et la transactivation de BNRN2AA et BRN2TS à MITF et PAX3, deux cibles de BRN2 impliquées dans la mise en place et la transformation du lignage mélanocytaire. La transcription de MITF est réprimée de façon similaire par les deux formes de BRN2, cependant, la transcription de PAX3 est induite par BRN2TS mais réprimée par BRN2AA. La migration et la prolifération des mélanocytes sont donc contrôlées par le statut de phosphorylation de BRN2 via PAX3 et par la quantité totale de BRN2 via MITF. Deuxièmement, nous avons évalué la possible régulation de BRN2 suite à une stimulation UV des mélanocytes. Nous avons démontré que l'expression de BRN2 est régulée au niveau transcriptionnel mais aussi au niveau du transcrit après irradiation UV. Par ailleurs, nous avons montré que BRN2 contrôle la transcription de Dicer et que BRN2 et Dicer créent une boucle de rétroaction positive qui régule l'expression des deux gènes. Troisièmement, nous nous sommes intéressés à lʼimportance de β-caténine dans la régulation de lʼexpression de Dicer lors de la réponse des mélanocytes à lʼexposition aux rayons UV. Nous avons montré que lʼexposition des mélanocytes aux rayons UV conduit à (i) lʼinhibition de lʼexpression de Dicer associé (ii) à la stabilisation et lʼaccumulation de β-caténine dans le noyau et (iii) lʼinduction de la pigmentation due à la répression de Dicer. Tous ces événements représenteraient dʼimportants processus de melanogenèse suite à une exposition aux rayonnements UV.

Melanocytes protect the organism against the deleterious effects of UV rays by synthesizing melanin. The malignant transformation of these cells leads to melanoma, a particularly aggressive cancer refractory to treatment. Several proteins, such as BRN2, β-catenin and Dicer, involved in various cellular processes, were shown to be misregulated in melanoma. This PhD thesis is focused on the importance of BRN2 phosphorylation status on the proliferation and migration of the melanocyte lineage and on the implication of BRN2, β-catenin and Dicer in the response of melanocytes to UV-exposure. First, we showed that the non-phosphorylable (BRN2AA) and phosphorylable (BRN2TS) form of BRN2 leads to differential control of proliferation and migration of melanocyte lineage. Furthermore, we investigated the binding and transactivation of BRN2AA and BRN2TS on MITF and PAX3, two targets of BRN2 involved in the establishment and transformation of the melanocyte lineage. Both BRN2 forms similarly repress MITF transcription, whereas PAX3 transcription is induced by BRN2TS but repressed by BRN2AA. Altogether, melanocyte migration and proliferation are controlled by the BRN2 phosphorylation status through PAX3 and by the total BRN2 level through MITF. Second, we evaluated the possibility of BRN2 regulation following UV-stimulation of melanocytes. We brought evidence that BRN2 expression is regulated at transcriptional and transcript level following UVB irradiation. Furthermore, we showed that BRN2 controls Dicer transcription and that BRN2 and Dicer create a feedback loop that regulates both the expression of the BRN2 and Dicer genes. Third, we considered the importance of β-catenin on the regulation of Dicer expression in the response of melanocytes to UV exposure. We showed that the exposure of melanocytes to UV light leads to (i) the inhibition of Dicer expression associated with (ii) β-catenin stabilization and accumulation into the nucleus, and (iii) induction of pigmentation as aresult of Dicer repression. Altogether these events may represent important melanogenesis processes after UV light induction.