Caractérisation de nouvelles fonctions biologiques et modifications post-traductionnelles du facteur d'épissage SC35 dans des modèles cellulaires de carcinomes pulmonaires

Characterization of new biological functions and post-translational modifications of the splicing factor SC35 in lung carcinoma cell models

• Auteur / Autrice : Valérie Edmond
• Direction : Béatrice Eymin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie du développement oncogenèse
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Grenoble
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Facteur de transcription E2F1

Altération de l'ADN

Acétylation

Résumé

La protéine SC35 appartient à la famille des protéines SR (Ser/Arg-rich) connues pour être des régulateurs cruciaux de l'épissage alternatif et constitutif. L'activité de ces protéines est largement régulée par phosphorylation. Alors que plusieurs études ont mis en évidence une dérégulation de l'expression des protéines SR au cours du processus de carcinogenèse, peu de données existent à ce jour concernant les voies de signalisation cellulaire qui contrôlent l'expression et/ou l'activité de ces protéines dans les cellules cancéreuses. Pour la première fois, nous démontrons que SC35 est une protéine acétylée. Cette modification post-traductionnelle met en jeu l'acétyltransférase Tip60 et la déacétylase HDAC6. Nos données mettent aussi en évidence une connexion étroite entre la phosphorylation et l'acétylation de SC35 pour le contrôle de son niveau d'expression et de son activité. Nous démontrons enfin que ces modifications post-traductionnelles de SC35 sont critiques pour l'induction de l'apoptose en réponse aux agents génotoxiques et pour la mise en place d'un phénomène de sénescence en réponse au sodium butyrate, un inhibiteur d'histones déacétylases, dans différentes lignées cellulaires dérivées de carcinomes pulmonaires humains. La protéine E2F1 est un facteur de transcription qui participe au contrôle de la prolifération cellulaire en stimulant le passage des cellules en phase S du cycle cellulaire et est aussi capable d'induire l'apoptose. Au laboratoire, nous avons identifié la protéine SC35 comme une nouvelle cible transcriptionnelle directe de E2F1 et montré que les deux protéines coopèrent pour induire l'apoptose en réponse aux agents génotoxiques. Nous démontrons dans ce travail que SC35 gouverne aussi l'entrée et la progression en phase S en contrôlant certains gènes cibles de E2F1 impliqués dans ce contexte, tels que la cycline E. Nous mettons en évidence que la voie de signalisation cellulaire PI3K/AKT est impliquée dans le contrôle de l'expression de la cycline E médié par les deux protéines E2F1 et SC35, notamment via la phosphorylation de SC35. Finalement, nous décrivons une corrélation directe entre le niveau d'expression protéique de la cycline E et de P-SC35 dans une série de tumeurs pulmonaires neuroendocrines. L'ensemble de ces travaux identifie donc de nouvelles voies de signalisation contrôlant les fonctions cellulaires de SC35 et ouvre des perspectives quant aux conséquences biologiques découlant de la dérégulation de l'expression de SC35 dans les cancers bronchiques.

The protein SC35 belongs to the SR (Ser/Arg-rich) proteins family known to be key regulators of alternative and constitutive splicing. The activity of these proteins is largely controlled by phosphorylation. While some data have provided evidence that expression of SR proteins is deregulated during the carcinogenesis process, little is known about the cellular signaling networks that control SR proteins expression and/or activity in cancer cells. For the first time, we demonstrate that SC35 is an acetylated protein. This post-translational modification involves the acetyltransferase Tip60 and the deacetylase HDAC6. We also provide evidence that phosphorylation/acetylation signaling networks are closely connected to control SC35 expression level and activity. Finally, we demonstrate that these post-translational modifications of SC35 are critical to induce apoptosis in response to genotoxic stresses as well as to trigger senescence in response to sodium butyrate, a histone deacetylase inhibitor, in various human lung carcinoma cell lines. The protein E2F1 is a transcription factor involved in the control of cellular proliferation through its requirement for G1/S phase transition and S phase progression and also for the apoptotic process. In the laboratory, we previously identified the protein SC35 as a new direct transcriptional target of E2F1 and demonstrated that both E2F1 and SC35 proteins cooperate to mediate apoptosis in response to genotoxic stresses. Here, we demonstrate that SC35 also governs the entry and progression into S phase by controlling some E2F1-target genes involved in this setting, such as cyclin E. We provide evidence that the PI3K/AKT signaling pathway is involved in the control of cyclin E expression mediated by both E2F1 and SC35 proteins, notably through the phosphorylation of SC35. We finally describe a direct correlation between cyclin E and P-SC35 protein expression in a series of neuroendocrine lung tumors. Taken together, these results unravel new cellular signaling pathways to control functions of SC35 and open new prospects for the biological consequences of the deregulation of SC35 expression in lung cancer.