Étude des fonctions indépendantes des cyclines/CDKs de p27Kip1 au cours de l'oncogénèse et de la progression mitotique

Characterization of the cyclin-CDK independent roles of p27 during tumorigenesis and mitosis

• Auteur / Autrice : Murielle Serres
• Direction : Arnaud Besson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cancérogenèse

Cyclines

Division cellulaire

Mots clés libres

Cycle cellulaire

Oncogènes et suppresseurs de tumeur

Mitose

Cytocinèse

P27

Citron-Kinase

Résumé

Le cycle de division cellulaire est gouverné par les complexes cycline-CDK dont l'activité est finement régulée, notamment par des inhibiteurs de CDK (CKI) dont p27Kip1 (p27) fait partie. P27 a également des rôles indépendants de la régulation des complexes cycline-CDK dans le cytoplasme, comme l'inhibition de la GTPase RhoA. Pour étudier les nouvelles fonctions de p27, des souris knock-in dans lesquelles le gène de p27 est remplacé par un allèle (p27CK-) qui ne peut plus lier ou inhiber les complexes cycline-CDK ont été générées. Les animaux p27CK- développent spontanément des tumeurs dans divers organes, suggérant un rôle oncogénique de p27. Ces souris présentent également un phénotype de multinucléation et polyploïdie dans plusieurs tissus. Le but du projet de recherche a été de déterminer dans quelle mesure p27CK- contribue au processus de transformation et peut causer un phénotype de multinucléation et polyploïdie. Une étude de tumorigénèse induite par l'uréthane, qui cause des mutations activant K-Ras montrent que les souris p27CK- développent plus de tumeurs dans le poumon que les animaux p27-/- et p27+/+. Nos résultats suggèrent également que le p27 cytoplasmique peut contribuer à la transformation cellulaire et coopérer avec l'activation de voies oncogéniques spécifiques qui causent sa translocation dans le cytoplasme. Dans un deuxième temps, nous avons caractérisé le phénotype de polyploïdie et de multinucléation des souris p27CK-. Nos résultats suggèrent que p27CK- entraîne la multinucléation en interférant avec l'activation de Citron-K par RhoA ce qui conduit à un défaut de cytocinèse.

The cell cycle inhibitor p27Kip1 (p27) also has cyclin-CDK independent functions. Genetic evidence for these functions was provided by p27CK- knock-in mice in which p27 cannot bind or inhibit cyclin-CDK complexes. P27CK- mice have an increased incidence of tumor development in multiple organs compared to wild-type and p27-/- mice, revealing an oncogenic role for p27. In the first part of my PhD thesis, I studied the roles played by p27 during tumorigenesis. The susceptibility to urethane-induced tumorigenesis of mice either entirely lacking p27 or expressing the p27CK- allele was compared. Our results indicate a cooperation between p27CK- and activated Ras. We propose that the p27CK- protein needs to be localized in the cytoplasm in order to function as an oncogene, otherwise it just behaves similarly to a null allele. In the second part of my PhD thesis, a phenotype of multinucleation and polyploidy was identified in p27CK- mice that is not present in p27-/- animals, suggesting a role for p27 in G2/M independent of cyclin-CDK regulation. We identified the Rho effector Citron-Kinase as a p27-interacting protein in vitro and in vivo. Our data suggests that p27 may play a role during cytokinesis via the regulation of Citron-Kinase activity.