Caractérisation fonctionnelle de la protéine GABARAPL1 par identification de nouveaux partenaires protéiques et étude de l'expression de gabarapll dans les cancers du sein

The functional characterization of the GABARAPL1 protein by identification ofnew protein partners and the study of gabarap/1 expression in breast cancers

• Auteur / Autrice : Stéphanie Seguin-Py
• Direction : Régis Delage-Mourroux, Annick Fraichard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 13/07/2011
• Etablissement(s) : Besançon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Estrogènes, expression génique et pathologies du système nerveux central (E2SNC) (Besançon) - Estrogènes, expression génique et pathologies du système nerveux central
• Jury : Président / Présidente : François Pralong
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Régis Delage-Mourroux, Annick Fraichard, François Pralong, Laurence Dubrez-Daloz, Isabelle Pellerin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laurence Dubrez-Daloz, Isabelle Pellerin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules épithéliales

Protéasome

Autophagie

Aspect moléculaire

Cancer du sein

Mots clés libres

GABARAPL1

GECI

GABARAP

HSP90

Cancer

MCF-7

Autophagie

Protéasome

GABARAPL1

GECI

GABARAP

HSP90

Tumor

MCF-7

Autophagy

Proteasome

Résumé

La protéine GABARAPL1 (GABARAP like 1) ou GEC1 (Glandular Epithelial Cell 1), présente de forts pourcentages d'identité avec les protéines GABARAP (GABAA Receptor-Associated Protein), GATE-16 (Golgi-Associated ATPase Enhancer of 16 kDa) et Atg8 (Autophagy-related 8) ainsi qu'une identité moindre avec les protéines de la sous-famille LC3 (Light Chain 3). GABARAPL1 est exprimée dans tous les tissus, préférentiellement dans le système nerveux central, et intervient dans le transport intracellulaire des récepteurs GABAA (Gamma-AminoButyric Acid type A receptor) et KOR (K Opioid Receptor). De plus, une faible expression du gène gabarap1 est observée dans diverses lignées cancéreuses, suggérant son implication dans la genèse et/ou la progression tumorale. La recherche de partenaires protéiques a abouti à l'identification de différentes protéines. L'interaction entre GABARAPL1 et la protéine HSP90 (Heat Shock Protein 90) nouvellement identifiée a été étudiée dans le cerveau de rat et dans les cellules MCF-7. Ainsi, nous avons montré que HSP90 protège GABARAPL1 de la dégradation par le protéasome. Par ailleurs, il a été établi qu'au cours de !'autophagie, GABARAPL1 est clivée, maturée puis conjuguée à des phospholipides. Elle co-Iocalise alors partiellement au niveau de lysosomes et d'autophagosomes. Nous avons également démontré que gabarap1 est faiblement exprimé dans les tissus tumoraux de sein et que la surexpression de la protéine FLAG-GABARAPL1-6HIS dans les cellules MCF-7 diminue considérablement leur croissance. De plus, une forte expression de gabarapl 1 est corrélée à une augmentation de la survie de patientes atteintes de cancer du sein avec envahissement ganglionnaire.

The GABARAPL1 (GABARAP like 1) protein, also named GECl (Glandular Epithelial Cell 1), displays a high percentage of identity with the GABARAP (GABAA Receptor-Associated Protein), GATE-16 (Golgi-Associated A TPase Enhancer of 16 kDa) and Atg8 (Autophagy-related 8) proteins, and a lesser identity with LC3 (Light Chain 3) family of proteins. The GABARAPL1 protein is expressed in ail tissues, predominantly in the central nervous system and is involved in intracellular transport of GABAA receptors (Gamma-AminoButyric Acid type A receptor) and KOR (K Opioid Receptor). In addition, a Iow expression of the gabarap1 gene was shown in various cancer cell lines, suggesting its involvement in the genesis and/or progression oftumors. The search for GABARAPL 1 prote in partners has Ied to the identification of different proteins. The interaction between GABARAPL1 and the protein partner: HSP90 (Heat Shock Protein 90) was studied in rat brain and MCF-7 cells, in which we showed that HSP90 protects GABARAPL1 from degradation by the proteasome. Additionally, it was established that during autophagy, GABARAPL1 is cleaved to its mature form and conjugated to phospholipids. lt then co-localizes partially with lysosomes and autophagosomes. We also demonstrated that gabarap!J is weakly expressed in breast tumor tissues and that overexpression of the FLAG­GABARAPL1-6HIS recombinant protein in MCF-7 cells significantly reduces their growth. Finally, a strong expression of gabarap1 is correlated with increased survival of patients with lymph node-positive breast cancer.