Rôle de la forme clivée par les caspases de Lyn dans la régulation des processus apoptotique et inflammatoire

Role of the caspase-cleaved form of Lyn in the regulation of apoptotic and inflammatory processes

• Auteur / Autrice : Parvati Gamas
• Direction : Patrick Auberger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Interactions cellulaires et moléculaires
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Nice
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Nice ; 1992-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Psoriasis

Inflammation

Imatinib

Leucémie myéloïde chronique

Caspases

Résumé

Lyn est une protéine tyrosine kinase de type non récepteur appartenant à la famille des Src kinases, principalement décrite pour son rôle dans l’homéostasie des cellules hématopoïétiques. Il a été montré au laboratoire que Lyn était un substrat des caspases. En condition apoptotique, elle est clivée au niveau de son aspartate 18, entraînant la perte du domaine impliqué dans son ancrage à la membrane plasmique et sa relocalisation de la membrane vers le cytoplasme et le noyau. La surexpression de la forme clivée de Lyn, nommée LynN dans une lignée de lymphocytes B immatures inhibe la mort induite par l’engagement du récepteur de l’antigène. Cependant, le rôle physiologique de LynN n’est pas encore clairement déterminé, mon travail de thèse a donc porté sur une meilleure caractérisation de celui-ci. Nous avons ainsi évalué les effets de la surexpression de LynN sur la sensibilité à l’imatinib des K562, une lignée de cellules de leucémie myéloïde chronique. Nous avons pu confirmer que Lyn était clivée de façon caspase-dépendante au cours de l’apoptose induite par l’imatinib ou lors de l’extinction de Bcr-Abl dans ces cellules. De plus, des expériences menées sur différents clones de K562 ont montré que la surexpression de LynN mais pas celle de sa forme inactive LynNKD inhibe l’apoptose induite par l’imatinib alors qu’elle n’a pas d’effet sur la différenciation de ces cellules. Enfin, l’extinction de Lyn par ARN interférant n’a d’effet ni sur l’apoptose induite par l’imatinib, ni sur la différenciation des cellules K562. Ces travaux ont donc permis d’établir que la forme clivée par les caspases de Lyn exerce un rétrocontrôle négatif sur l’apoptose des cellules de leucémie myéloïde chronique induite par l’imatinib, une fonction strictement dépendante de son activité catalytique. Cette fonction anti-apoptotique de LynN pourrait résulter de son interaction avec Bim, un membre pro-apoptotique de la famille Bcl-2. En effet, la suite de mon travail a permis de montrer que Bim et Lyn pouvaient interagir in vitro et in vivo et que Lyn était capable d’inhiber le relargage de molécules pro-apoptotiques de mitochondries isolées et l’activation des caspases induits par Bim. Par ailleurs, afin de mieux caractériser le rôle physiologique de LynN, nous avions généré des souris transgéniques surexprimant cette protéine de façon ubiquitaire. Au cours de ma thèse, j’ai également participé à la caractérisation du phénotype de ces souris, qui présentent un syndrome inflammatoire cutané chronique récapitulant le psoriasis humain. Ce phénotype nécessite une signalisation du TNF fonctionnelle et est partiellement dépendant des cellules T. D’autre part, ces souris présentent une surexpression de STAT3 et de protéines inhibitrices de NF-B, des voies de signalisation impliquées dans cette pathologie. L’ensemble de ces résultats souligne donc la participation de la forme clivée par les caspases de Lyn à la régulation des processus apoptotiques et inflammatoires.

Lyn is a Src tyrosine kinase mainly described for its role in hematopoietic cell homeostasis. We have previously shown that Lyn is processed by caspases during apoptosis. The cleavage of Lyn occurs in its N-terminal region after aspartate 18 and leads to the relocation of the kinase from the plasma membrane to the cytosol. Moreover, ectopic expression of the cleaved form of Lyn referred hereafter to as LynN in Ramos B cells inhibits BCR-mediated apoptosis. However, the physiological role of LynN is not clearly established. In order to better understand this role, we investigated the effects of LynN expression on imatinib sensibility of the chronic myeloid cell (CML) line K562. We established that Lyn is cleaved in imatinib-treated parental K562 cells in a caspase-dependent manner. Lyn cleavage also occurred following BCR-ABL silencing by specific short hairpin RNA (sh-RNA). Moreover, overexpression of LynN but not of its catalytically inactive counterpart LynNKD in K562 cells abrogated imatinib-induced apoptosis. Conversely, overexpression of LynN failed to affect imatinib-induced differentiation of K562 cells toward the erythroid lineage. Finally, Lyn knockdown by sh-RNA altered neither imatinib-mediated apoptosis nor differentiation. Taken together, our data show that the caspase-cleaved form of Lyn exerts a negative feedback on imatinib-mediated CML cell apoptosis that is entirely dependent on its kinase activity. The anti-apoptotic function of LynN could result from its interaction with Bim, a pro-apoptotic member of the Bcl-2 family. Accordingly, we observed that Lyn and Bim could interact in vitro and in vivo and that Lyn inhibited both Bim-induced mitochondrial apoptogenic molecules release and caspase activation. Otherwise, to decipher the biological effect of the caspase-cleaved form of Lyn, we generated transgenic mice that express this transgene in all tissues. LynN transgenic mice develop a skin inflammatory syndrome that recapitulates the main features of human psoriasis. This phenotype relies on a functional TNF signaling and is partly dependent on T cells. We also established that LynN increases STAT-3 activation and diminishes NF-B activation, both conditions that have been previously reported to induce a psoriasis-like syndrome in mice. Finally, analysis of Lyn expression in skin biopsies from patients suffering psoriasis identifies the caspase-cleaved form of Lyn whose expression correlates with the activation of caspase-1 and -7. Thus, our results point out to the role of the caspase-cleaved form of Lyn in the regulation of apoptotic and inflammatory processes.