The dependence receptor TRKC : molecular mechanisms and involvement in tumorigenesis

Le récepteur à dépendance TRKC : mécanismes moléculaires et implications dans la tumorigénèse

• Auteur / Autrice : Gabriel Ichim
• Direction : Servane Delamasure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 20/12/2012
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Germain Gillet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Flavio Maina, Bertrand Mollereau, Patrick Mehlen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Thérèse Dimanche-Boitrel, Jean-Claude Martinou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Caspases

Mitochondries

Apoptose

Neurotrophines

Mots clés libres

Récepteurs à dependence

TRKC

Caspase

COBRA1

Mitochondrie

BAX

Dependence receptors

TRKC

Caspase

COBRA1

Mitochondria

BAX

Résumé

Le récepteur à neurotrophine TRKC a initialement été montré comme induisant la mortcellulaire par apoptose en l’absence de son ligand, NT-3. Cette mort cellulaire a tout d’abordété décrite comme étant importante dans la régulation de la survie neuronale, pendant laformation du système nerveux sympathique. Plus tard, elle a été montrée comme étantimpliquée dans différents types de cancer.Au cours de ma thèse, je me suis concentré sur la caractérisation moléculaire de la cascade designalisation conduisant à l’induction de l’apoptose par TRKC. Afin d’induire l’apoptose, ledomaine intracellulaire de TRKC est clivé par les caspases en deux sites, ce qui entraine lagénération d’un fragment pro-apoptotique, TRKC KF (Killer Fragment). Plusieurs partenairespotentiels de TRKC KF ont été identifiés lors d’un crible double-hybride. Initialement, je mesuis focalisé sur l’un d’eux, COBRA1, un cofacteur de BRCA1.Je montre ici que COBRA1 est requis pour la mort cellulaire induite par TRKC, à la fois invitro et in vivo, dans des neurones primaires. COBRA1 semble stabiliser et accumuler TRKCKF à la mitochondrie, où TRKC KF entraine l’activation de BAX et ensuite le relargage ducytochrome c. En conclusion, il semblerait que la mort cellulaire induite par TRKC estdépendante de la voie apoptotique intrinsèque. J’ai aussi pris part à deux autres projets décrivant le rôle de TRKC comme un suppresseur de tumeur potentiel dans le neuroblastome et le cancer colorectal. Nous avons montré dans leneuroblastome que la fonction pro-apoptotique de TRKC est invalidée par une boucleautocrine de production de NT3, qui peut être ciblée lors d’une approche thérapeutique. Dansle cancer colorectal, nous avons décrit un second mécanisme par lequel les cellules tumoraleséchappent à l’apoptose induite par TrkC. Il s’agit d’une perte de l’expression de TrkC due àune hypermethylation du promoteur.

The neurotrophin receptor TRKC was initially shown to induce apoptosis in settings of lackof its ligand, NT-3. This cell death was described to be important in the regulation of neuronalsurvival during sympathetic nervous system formation and finally it was linked with severaltypes of cancer. During my thesis I focused on the molecular characterization of the signaling cascade leadingto TRKC-induced apoptosis. Importantly, in order to kill, TRKC is double-cleaved bycaspases in its intracellular domain releasing a pro-apoptotic fragment, named TRKC KF(Killer Fragment). Using a yeast two-hybrid screen we identified several potential interactingpartners for TRKC KF. Initially, i focused on COBRA1, a cofactor of BRCA1.I show here that COBRA1 is requisite for TRKC-induced cell death both in vitro and in vivo,on primary neurons. COBRA1 seems to stabilize and accumulate TRKC KF at themitochondria, where TRKC KF induces the activation of BAX and therefore cytochrome crelease. Therefore, it looks that TRKC-induced cell death is dependent on the intrinsicpathway of apoptosis. During my thesis, I also took part in two projects characterizing the role of TRKC as aconditional tumor suppressor in neuroblastoma and colon cancer. We showed that inneuroblastoma tumors the pro-apoptotic function of TRKC is impaired due to an autocrineproduction loop of NT-3, which can be targeted as a therapeutic strategy. In colon cancer, wedescribed another mechanism by which tumor cells evade TRKC-induced apoptosis, morespecifically a loss of TRKC expression due to promoter hypermethylation