Etude des rôles du facteur de transcription Net dans la migration cellulaire et la tumorigenèse via la régulation des gènes PAI-1 et c-Fos

A study of the roles of Net transcription factor in cell migration and tumorigenesis via PAI-1 and c-Fos gene regulation

• Auteur / Autrice : Gilles Buchwalter
• Direction : Bohdan Wasylyk
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancérogenèse

Facteurs de transcription

Régulation génétique

Migration

Cellules

Résumé

Net (Elk-3/Sap-2/Erp) appartient à la sous famille des facteurs de complexe ternaire (Ternary Complex Factors) des facteurs de transcription Ets. Tout comme ses homologues Elk-1 et Sap-1a, Net est capable de former un complexe ternaire avec un dimère de SRF (Serum response Factor) sur les promoteurs de gènes à réponse précoce tels que c-Fos et Egr-1. Les TCFs sont les effecteurs transcriptionnels des signaux extracellulaires (facteurs de croissance) et des voies MAP kinases (Mitogen Activated Protein Kinases). Bien que le rôle des TCFs dans la transduction des signaux ait été extensivement étudié, leurs différents gènes cibles et fonctions physiologiques sont encore mal connus. Le but de cette thèse est d'établir des liens fonctionnels entre les gènes cibles et les rôles physiologiques de Net. Les souris mutantes pour Net développent un phénotype vasculaire ainsi qu'un défaut de cicatrisation. L'angiogenèse et la cicatrisation sont deux processus où la migration cellulaire joue un rôle important. Les fibroblastes primaires issus d'embryons murins mutants pour Net (MEFs) montrent une migration ralentie, résultant au moins en partie d'une augmentation de l'expression de PAI-1 (Plasminogen Activator inhibitor-1). PAI-1 appartient à la famille des serpines (Inhibiteurs de sérine protéases), et module la protéolyse extracellulaire et l'adhésion cellule/matrice. Net réprime l'activité du promoteur PAI-1 et se fixe de façon SRF-indépendante sur une région spécifique contenant des sites de liaison pour les facteurs Ets. Nous concluons que Net est un régulateur négatif de PAI-1 et qu'il joue par conséquent un rôle dans la migration cellulaire. Dans une seconde partie, nous avons étudié l'expression de l'oncogène c-Fos dans des cellules de carcinome cervical et dans des hybrides somatiques dérivés de ces cellules cancéreuses. L'expression de c-Fos est augmentée dans les cellules malignes par rapport aux cellules non-tumorigéniques. Cette augmentation est associée à la perte de l'expression du répresseur Net au cours de la transformation. Ces résultats montrent que la perte de Net et l'expression constitutive de c-Fos pourraient représenter un évènement clé dans la transformation des cellules du col de l'utérus.

Net (Elk-3/Sap-2/Erp) is a member of the ternary complex factors (TCFs) subfamily of Ets transcription factors. Net and the other TCFs members Elk-1 and Sap-1a form ternary complexes with SRF on serum response elements of immediate early genes such as c-Fos and egr-1 and mediate responses to growth factors and mitogen activated protein kinase (MAPK) signalling. Although the TCFs have been extensively studied as intermediates in signalling cascades, surprisingly little is known about their different target genes and physiological functions. The aim of this thesis was to establish functional links between the target genes and the physiological roles of Net. Net mutant mice display vascular defects and impaired wound-healing. Angiogenesis and wound healing are two processes where cell migration plays an important role. We report that Net homozygous mutant mouse embryonic fibroblasts (MEFs) have a defect in cell migration. This defect results at least in part from increased expression of plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1), a serine protease inhibitor (serpin) that controls extracellular proteolysis and cell-matrix adhesion. Net represses PAI-1 promoter activity and binds to a specific region of the promoter containing Ets binding sites (EBSs) in the absence of SRF. We conclude that Net is a negative regulator of PAI-1 expression and is thereby involved in cell migration. In a second part, we have investigated the expression of the c-Fos oncogene in cervical carcinoma cells and in somatic cell hybrids derived therefrom. C-Fos expression is increased in malignant cells compared to non-tumorigenic cells. This increase is associated with the loss of Net repressor expression during transformation. This data indicates that loss of Net and constitutive c-Fos expression could be key events in the transformation of cervical cancer cells.