Rôle des interactions des voies PI3-K et ERK dans la régulation de la réponse proliférative de l'angiotensine II via le récepteur AT1

par Céline Dugourd

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Biologie moléculaire de la cellule

Sous la direction de Pierre Corvol.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .


  • Résumé

    L'angiotensine II (AngII) contribue à la prolifération des cellules musculaires lisses (CML) en stimulant les voies des phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) et des extracellular signal-regulated kinases (ERK). Les cibles de PI3-K ainsi que la régulation des interactions des voies PI3-K/Akt et ERK impliquées dans cette réponse ne sont pas clairement déterminées. Parmi les mécanismes moléculaires pouvant intervenir, la protéine PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes), capable de moduler la localisation nucléaire d'ERK et décrite comme substrat d'Akt, est un candidat potentiel. Nos objectifs ont été: 1) d'identifier les cibles des PI3-K impliquées dans l'effet prolifératif de l'AngII et 2) dans un contexte de suractivation d'Akt d'identifier les interactions moléculaires existant entre les voies PI3-K et ERK et d'évaluer leurs conséquences fonctionnelles sur la réponse proliférative de l'AngII. Dans des CML d'aorte de rat et dans des CHO surexprimant le récepteur AT(lA) (CHO-AT(lA)), les voies PI3-K et ERK sont activées indépendamment mais sont toutes deux nécessaires à la réponse mitogénique de l'AngII, bloquée par un inhibiteur spécifique d'Akt ou l'expression d'un mutant dominant négatif d'Akt. De façon inattendue, la surexpression d'Akt en CHO-AT(lA) inhibe la réponse proliférative de l'AngII. Cet effet est associé à une diminution de l'activité transcriptionnelle d'ERK consécutive à la rétention cytosolique de ces kinases, sans modification des niveaux de phosphorylation. La surexpression de PEA-15 en CHO-AT(lA) entraîne aussi une relocalisation cytoplasmique d'ERK et une inhibition de la réponse proliférative. De plus, l'activation d'Akt augmente la demi-vie de PEA-15. Nos résultats montrent que 1) l'activation spécifique d' Akt endogène est nécessaire à la réponse proliférative de l'AngII et 2) la suractivation d'Akt régule négativement ERK, par stabilisation de la protéine PEA-15 et rétention d'ERK au cytoplasme, abolissant l'effet prolifératif de l'AngII.

  • Titre traduit

    Role of the interactions between the PI3-K and ERK signaling pathways in the regulation of angiotensin-II-induced proliferation through the AT1 receptor


  • Résumé

    Angiotensin II (AngII) takes part to vascular smooth muscle cells (SMC) proliferation by stimulating the phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK) pathways. The targets of PI3-K and the regulation of the interactions possibly involved between the PI3-K/Akt and ERK pathways are not clearly defined in this cellular response. Among the molecular mechanisms, the PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes) protein, which modulates ERK nuclear localization and is an Akt substrate, seemed a good candidate. Our aims have been : 1) to identify the PI3-K targets implicated in the proliferative effect of AngII and 2) to precise the molecular interactions between the PI3-K and ERK pathways and to assess their functional consequences on the AngII proliferative response when modifying the balance between the two pathways. In rat aortic SMC and in CHO cells overexpressing the AT(lA) receptor (CHO-AT (lA)), the PI3-K and ERK pathways are independently activated but both necessary for the mitogenic response, blocked by a specific Akt inhibitor or by the expression of a dominant negative Akt mutant. Unexpectedly, Akt overexpression in CHO-AT(lA) inhibits the proliferative response of AngII. This effect is associated with a decrease of ERK transcriptional activity without modification of its phosphorylation levels. Furthermore, Akt overexpression leads to the down-regulation of the AngII-induced ERK nuclear translocation. PEA-15 overexpression also leads to ERK cytosolic relocalization and inhibition of the proliferative response in CHO-AT(lA). Moreover, Akt activation increases PEA-15 half-life. Our results show that 1) the specific activation of endogenous Akt is necessary to the proliferative response of AngII and 2) the overactivation of Akt negatively regulates ERK by stabilizing PEA-15 and retaining ERK in the cytosol, abrogating the proliferative effect of AngII.

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  • Détails : 231 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.177-227

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