Étude de la régulation post-transcriptionnelle de l’expression des gènes par la protéine de liaison à l’ARN IMP-2 au cours de la myogenèse

Post-transcriptional regulation of gene expression by IMP-2 during myogenesis.

• Auteur / Autrice : Selim Boudoukha
• Direction : Anna Polesskaya
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie, Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 25/11/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Epigénétique et Cancer - Laboratoire Epigénetique et Cancer
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Rousset
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anna Polesskaya, Jean-Pierre Rousset, Serge Alexandre Leibovitch, Dominique Morello, Florence Besse, Luisa Dandolo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Alexandre Leibovitch, Dominique Morello

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation de l'expression des gènes

Myogénèse

Interactions ARN-protéine

Mots clés libres

IMP-2

ARN

Myogenèse

MuRf-3

RMS

Pinch-2

Régulation posttranscriptionnelle

IMP-2

RNA

Myogenesis

MuRf-3

RMS

Pinch-2

Post-transcriptional regulation

Résumé

Les rhabdomyosarcomes embryonnaires et aléolaires (RMS) appartiennent aux tumeurs des tissus mous les plus fréquentes chez les enfants dont elles représentent 2/3 des cas. Plusieurs données suggèrent que la dérégulation des cellules progénitrices du muscle squelettique pourrait jouer un rôle dans l'émergence des cellules de RMS qui ont aussi bien perdu le contrôle de la régulation de la prolifération cellulaire que la capacité à se différencier.Néanmoins les mécanismes de développement des RMS restent à caractériser. La famille des IMPs et notamment IMP-2, protéines liant les ARN, sont à la fois fortement exprimées dans le muscle en régénération in vivo mais aussi dans les cellules de RMS.Au cours de ma thèse, j’ai pu mettre en évidence le rôle d’IMP-2 dans la motilité des cellules de RMS et dans les cellules musculaires ainsi que dans le contrôle de l’intégrité du cytosquelette de microtubules (MTs) et dans le remodelage des adhésions focales. En effet, IMP-2 est impliqué à la fois dans la régulation de l’expression de MuRF-3, une protéine lié àla stabilisation des MTs et de Pinch-2, un important médiateur de l’adhésion cellulaire.

The RNA-binding proteins IMPs (IGF-II mRNA binding protein) first discovered in rhabdomyosarcoma cells (RMS) are expressed during embryonic development but their expression is decreased in adult tissues.We showed that IMPs and particularly IMP-2 are strongly expressed in mouse myoblatsts, during early regeneration of skeletal muscle in vivo and in and RMS. IMP-2 loss of function experiments using siRNA have shown that IMP-2 is necessary for microtubules stability(MTs), cell motility and invasion of myoblasts and RMS.Expression of IMP-2 specifically increases MTs stability by an enrichment of detyrosinated tubulin Glu-tubulin. Detyrosination is indispensable for myogenic differentiation and plays substantial role in tumor growth. Additionaly, MTs stabilization play an important role in focal adhesion remodeling, in cytoskeleton integrity, cell adhesion and cell motility.To get new insight into molecular mechanism underlying the function of IMP-2 in MTs stability and cell motility, full ranscriptome analysis was performed between IMP-2 knockdown (KD) myoblasts and control myoblatsts. We have further shown that IMP-2 controls the mRNA levels of many important mediators of cell adhesion such as PINCH-2, as well as multiple cytoskeleton remodeling, such as MuRF-3.We have identified a number of functionally relevant protein partners of IMP-2.Moreover subsequent RNAi screens have revealed the importance of IMP-2 regulated transcripts involved in cell motility and cell adhesion In conclusion, we show that IMP-2 dependent regulation of mRNA such as MuRF3 and PINCH2 largely contributes to the motility –deficient in IMP-2 KD cells. Moreover these results indicate clearly, that further analysis of IMP2 protein partners and RNA targets regulated by IMP-2 will help to characterized the function of IMP-2 and to propose a model of IMP-2 transcriptional regulation of gene expression in myoblasts and RMS cells.