La protéine SMYLE (Short MYomegalin Like EB1 binding protein) dans l'organisation d'un complexe centrosomal, la régulation de la nucléation et la stabilisation des microtubules : conséquences sur la migration et la division des cellules cancéreuses.

SMYLE (Short MYomegalin Like EB1 binding protein) protein in the organization of a centrosomal complex and the regulation of microtubules nucleation and stabilization : consequences on cancer cell migration and division.

• Auteur / Autrice : Mohammed El Habib Bouguenina
• Direction : Ali Badache, Pascal Verdier-Pinard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Oncologie
• Date : Soutenance le 12/12/2016
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Marseille (CRCM)
• Jury : Président / Présidente : Christian Poüs
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bénédicte Delaval
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Laurence Lafanechère

Mots clés

Mots clés contrôlés

Centrosome

Métastase tumorale

Mitose

Microtubules

Mots clés libres

Cancer

Microtubules

Migration

Mitose

Métastase

Cancer

Microtubules

Migration

Mitosis

Metastasis

Résumé

Les microtubules (MT) sont des polymères dynamiques ancrés par leurs extrémités moins aux centres de nucléation alors que leurs extrémités plus, explorent le cytoplasme, jusqu’à être stabilisées. Cette capture des extrémités permet l’organisation du réseau des MT. Les +TIP sont un groupe de protéines qui s’associent aux bouts plus des MT. EB1 est une protéine centrale dans le réseau des +TIP qui régule la dynamique des MT et leur interaction avec les structures d’ancrage des extrémités plus. Par protéomique ciblée, nous avons caractérisé l’interactome d’EB1, et mis en évidence un groupe de protéines, précédemment associées aux centres de nucléation incluant AKAP9, une protéine échafaudage pour les protéines kinases A (PKA), la protéine de la matrice péricentriolaire CDK5RAP2, et une isoforme courte de la myomégaline que nous avons appelé SMYLE (Short MYomegalin Like EB1 binding protein). La cartographie moléculaire a permis de montrer que ces protéines formaient un complexe organisé de manière hiérarchique. Nous avons observé que l’association transitoire deLa protéine SMYLE (Short MYomegalin Like EB1 binding protein )dans l'organisation d'un complexe centrosomal, la régulation de la nucléation et la stabilisation des microtubules : conséquences sur la migration et la division des cellules cancéreuses avec les MT néo-nucléés au centrosome favorisait la nucléation et l’acétylation des MT. De manière notable, la déplétion de SMYLE aboutissait à un défaut de nucléation, mais aussi de la capture corticale des MT. Ces défauts dans l’organisation des MT étaient associés à une baisse notable de la migration des cellules de carcinome mammaire et à des anomalies mitotiques. Nos résultats nous permettent de proposer que SMYLE fait partie d’un complexe centrosomale, qui favorise l’assemblage ou la stabilité des microtubules néo-nucléés, contribuant ainsi à des processus majeurs pour le développement tumoral.

Microtubules (MT) are dynamic polymers anchored by their minus ends at the MT organizing centers while their highly dynamic plus end explores the cytoplasm until it get stabilized. This plus end capture allows the organization of the MT network. +TIPs are a group of proteins that share the commonality to associate either directly or indirectly to MT plus ends. EB1 is a central protein of the +TIP network that regulates MT dynamics and their interactions with plus end anchoring structures. Using targeted proteomics, we have characterized the EB1 interactome and revealed a set of protein previously shown to associate with the nucleating centers that included AKAP9 an anchoring protein for protein kinase A (PKA), the pericentriolar matrix protein CDK5RAP2 and a short Myomegalin isoform that we named SMYLE (Short MYomegalin Like EB1 binding protein). Molecular mapping revealed that the proteins formed a hierarchically organized complex. We have observed that the transient association of SMYLE to the newly nucleated MTs at the centrosome favored the nucleation and acetylation. Interestingly, SMYLE depletion led to MT nucleation defects, but also a disruption of cortical MT capture. These defects in the MT network were associated with a steep fall in the migratory potential of breast cancer cells and mitotic abnormalities. Our results allow proposing that SMYLE belongs to centrosomal supramolecular complex that favors the assembly and stability of newly nucleated MTs, thus contributing to major processes in tumor development.