Le rôle du métabolisme des ARNm dans l’oncogenèse medié par NPM-ALK

The role of mRNA metaboism in NPM-ALK-mediated oncogenesis

• Auteur / Autrice : Mohamad-Ali Fawal
• Direction : Dominique Morello
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métastases

Transcription génétique

Cancer du sein

Mécanisme d'action

Petits ARN

Mots clés libres

Npm-alk

Are

Auf1

Hur

Metabolism des ARNm

Regulation post-transcriptionelle

Granules cytoplasmique

Résumé

Les lymphomes anaplasiques à grandes cellules (ALCLs) sont caractérisés par l'expression d'une protéine de fusion (X-ALK) dans laquelle le partenaire N-terminal (dans la majorité des cas la nucléophosmine NPM) est fusionné à la portion cytoplasmique de la protéine ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) contenant un domaine tyrosine kinase. L'expression constitutive de cette tyrosine kinase oncogénique provoque l'activation de nombreuses voies de signalisation responsables du caractère tumoral des cellules qui l'expriment. En découvrant que la protéine de liaison à l'ARN, AUF1, est un partenaire privilégié de NPM-ALK, nous avons émis l'hypothèse qu'outre son effet sur la transcription, la tyrosine kinase oncogénique pourrait également réguler l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel. En utilisant une combinaison d'approches biochimiques, nous avons mis en évidence une hyperphosphorylation de la protéine AUF1 dans les cellules murines NIH3T3 exprimant de manière stable la translocation NPM-ALK et une corrélation entre cette hyperphosphorylation et l'augmentation de la stabilité d'un certain nombre d'ARN contenant une ARE (c-myc, Cycline D1, A1, B2. . . ). En utilisant des expériences d'imagerie cellulaire, nous avons montré qu'AUF1, HuR (une autre AUBP) et NPM-ALK (ou d'autres fusions X-ALK) étaient concentrés dans des granules cytoplasmiques, que nous avons appelés AG, pour ALK Granules. Nous avons analysé par vidéo-microscopie la parenté entre les AG et d'autres granules cytoplasmiques, les processing bodies (PB) et les granules de stress (SG), qui jouent un rôle dans le tri, le stockage ou la dégradation des ARNm. Enfin, nous avons identifié le contenu protéique et ribonucléique (mRNA et miRNA) des AG. L'ensemble de nos résultats montrent que les AGs contribuent au contrôle du métabolisme des ARN dans les cellules et pourraient jouer un rôle majeur dans l'oncogénicité de NPM-ALK.

Anaplastic Large Cell Lymphomas (ALCLs) are characterized by the expression of a fusion protein (XALK), in which the N-terminal partner (in most cases the nuclephosmin NPM) is fused to the cytoplasmic portion of ALK (Anaplastic Lymphoma Kinase) containing a tyrosine kinase domain. The constitutive expression of this oncogenic tyrosine kinase causes activation of many signalling pathways responsible for malignant transformation of the cells that express it. Following the discovery that the RNA binding protein AUF1 to is a partner of NPM-ALK, we hypothesized that besides its effect on transcription, NPM-ALK may also regulate gene expression at the post-transcriptional level. In fact, AUF1belongs to the AUBP family that controls the stability and translation of many RNAs containing in their 3' non-coding region a region rich adenine and uridine (ARE). The majority of these mRNAs encode proteins involved in controlling cell proliferation, apoptosis, stress and immune response. Therefore, following its interaction with NPM-ALK, AUF1 activity could be modified resulting in deregulation of the expression of its RNA targets. Using a combination of biochemical approaches, we have shown that AUF1 is hyperphosphorylated in murine NIH3T3 cells stably expressing the NPM-ALK translocation and this hyperphosphorylation is correlated with an increased stability of a number of ARE containing RNAs (e. G. C-myc, cyclin D1, A1, B2. . . ). Using cell imaging experiments, we showed that AUF1, HuR (another AUBP) and NPM-ALK (or other fusion X-ALK proteins) were concentrated in cytoplasmic granules, which we called AG for ALK granules. We analyzed by video microscopy the relationship between AG and other cytoplasmic granules, the processing bodies (PBs) and stress granules (SGs), which play a role in sorting, storage or degradation of mRNA. Finally, we identified the protein and ribonucleic (mRNA and miRNA) of AG. All our results show that AGs contribute to the control of RNA metabolism in the cells and could play a major role in NPM-ALK mediated oncogenicity.