Etude du rôle du facteur de transcription NF-KB dans la régulation de la balance entre survie et apoptose cellulaires

Implication of NF-KB transcription factors in the regulation of cell life and death

• Auteur / Autrice : Valère Busuttil
• Direction : Jean-François Peyron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie. Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Nice

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Cellules -- Activation

Régulation cellulaire

Résumé

L'activation de NF-kB permet aux cellules de mettre en place rapidement une réponse adaptée, sous la forme d'expression génique, face à des situations physiologiques. NF-kB joue un rôle crucial dans la réponse immune et inflammatoire, la survie. NF-kB est séquestré dans le cytoplasme par une protéine inhibitrice de la famille IkB. En réponse à divers stimuli, l'inhibiteur IkB est phosphorylé sur deux sérines N-ter par le complexe kinase IKK, le ciblant pour une dégradation in situ par le protéasome. NF-kB libéré entre dans le noyau et active de nombreux gènes. Une voie alternative libérant NF-kB et mettant en jeu la phosphorylation sur tyrosine sans dégradation de l'inhibiteur a été montrée au laboratoire. J'ai participé à la caractérisation de la phosphorylation d'IkB-a sur la tyrosine 42. Les kinases Lck et ZAP70 sont des éléments clés dans la voie d'activation de NF-kB dépendante de la phosphorylation d'IkB-a sur tyrosine. De plus, l'H2O2, qui active les kinases Lck et ZAP70, est un puissant activateur de NF-kB après phosphorylation sur tyrosine d'IkB-a. Mes principaux travaux ont consisté en l'étude du rôle de NF-kB dans la régulation de la vie et de la mort cellulaires. Nous avons montré que le PMA bloque l'apoptose induite par Fas via l'activation de NF-kB. Nous avons observé que le PMA induisait l'expression de différents gènes anti-apoptotiques dépendants de NF-kB. De plus, en absence d'activation de NF-kB, le PMA devient un composé apoptotique et active les caspases 8 et 9 ainsi que la caspase 3. Enfin, j'ai participé à l'étude de l'activation de NF-kB suite à la production de dommages à l'ADN induits par des poisons de topoisomérases. Nous avons mis en évidence la participation du complexe IKK et observé l'expression de différents gènes impliqués dans la balance entre survie et mort cellulaires. En conclusion, le but de ce travail a été d'étudier la survie cellulaire sous le contrôle du facteur de transcription NF-kB et les gènes responsables de cet effet.

The transcription factor NF-kB regulates a wide set of genes involved in the establishment of many cellular processes that control cell activation and survival. NF-kB is maintained inactive by inhibitory subunit of the IkB family such as IkB-α. IkB- α interacts with NF-kB masking nuclear localization signals on the transcription factor. The release of transcriptionally competent NF-kB dimers is achieved after serine phosphorylation-induced degradation of IkB- α molecules. In my thesis works, I firstly participated in the characterization of IkB- α phosphorylation on Tyrosine 42. We have shown that the p56Lck and ZAP-70 tyrosine kinases are key components in this new signaling pathway that leads to phosphotyrosine-dependent NF-kB activation. We also show that H2O2 which stimulates p56Lck and ZAP-70 in T cells is an activator of NF-kB through tyrosine phospholylation of IkB- α. My principal research focuses on the regulation of cell life and death by NF-kB. We have shown that the tumor promoter PMA prevents Fas-induced apoptosis vua activation of NF-kB. In an RNAse Protection Assay, we observe that PMA induced the NF-kB-dependent expression of several anti-apoptotic genes. Moreover, we demonstrate that in the absence of NF-kB activation, PMA becomes a strong inducer of apoptosis through stimulation of the upstream caspases 8 and9 as well as of the effector caspases 3. Finally, I have participated in the study of the signaling pathway that leads to NF-kB activation after induction of DNA damage by topoisomerase poisons. This allowed me to study the participation of IkB Kinase complex in this pathway and the signals that come out from the nucleus to stimulate this complex. As a follow up to this project, I am investigating the effect of NF-kB on cell survival via the expression of survival genes. In conclusion, this work confirms and extends previous data demonstrating that NF-kB plays an important role in the modulation of apoptosis.