Le récepteur à dépendance TrkC : signalisation apoptotique et signification biologique en développement et en tumorigenèse

The dependence receptor TrkC : apoptotic signaling and biological relevance in development and tumorigenesis

• Auteur / Autrice : Marie Menard
• Direction : Servane Delamasure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance le 12/11/2015
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon
• Jury : Président / Présidente : André-Patrick Arrigo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frédéric Saudou, Jean-Antoine Girault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Yves-Alain Barde, Aziz Moqrich

Mots clés

Mots clés contrôlés

Système nerveux

Neuroblastome

Neurotrophines

Apoptose

Mots clés libres

TrkC

Neurotrophines

Apoptose

Système nerveux sensoriel

Neuroblastome

TrkC

Neurotrophin

Apoptosis

Sensory nervous system

Neuroblastoma

Résumé

Les récepteurs à dépendance ont la particularité de présenter deux types de signalisation cellulaire : en présence de leur ligand, ils activent des voies positives de survie, de différenciation et de migration, mais en l'absence de leur ligand, ils activent au contraire l'apoptose de la cellule. Cette dualité fonctionnelle des récepteurs à dépendance est impliquée à la fois lors du développement embryonnaire, mais également dans le maintien de l'homéostasie chez l'adulte. En effet, elle permet le contrôle de la prolifération cellulaire, mais aussi l'élimination de cellules migrant en dehors de leur territoire défini, dans un environnement où la quantité de ligand est limitée. De ce fait, les récepteurs à dépendance ont été caractérisés comme des suppresseurs de tumeur conditionnels dans certaines pathologies cancéreuses. TrkC, le récepteur de la neurotrophine-3 (NT-3) appartient à cette famille fonctionnelle. En l'absence de NT-3, TrkC, sous sa forme monomérique, est clivé par les caspases en deux sites : ce clivage induit la libération d'un fragment hautement apoptotique, appelé TrkC-KF pour « Killer Fragment ». Dans ce manuscrit, nous décrivons les mécanismes moléculaires par lesquels TrkC-KF induit l'apoptose. Nous avons en effet pu déterminer que TrkC-KF s'associe dans le cytoplasme avec la protéine Cobral, qui permet son transport à la mitochondrie : TrkC-KF permet ainsi l'activation de Bax, relarguant le cytochrome C nécessaire à la formation de l'apoptosome. TrkC-KF est également transporté dans le noyau des cellules par les importines : cette localisation nucléaire permet son interaction avec le facteur de transcription Heyl

Dependence receptors are able to activate two cellular pathways: in the presence of their ligand, they activate positive signaling of survival, differentiation and migration, but in the absence of their ligand, they activate the apoptosis of the cell. This dual function is implied both during the embryonic development, and in the homeostasis maintenance in adults. lndeed, it enables the control of cellular proliferation, and the elimination of cells migrating outside their defined territory, in an environment where the ligand availability is limited. Therefore, dependence receptors have also been caracterised as conditionnal tumor suppressors in various types of cancer. TrkC, the neurotrophin-3 (NT-3) receptor, belongs to this functional family. ln the absence of NT-3, TrkC under its monomeric for mis cleaved by caspases : this cleavage induces the release of a highly apoptotic fragment, called TrkC-KF (Killer Fragment). ln this manuscript, we describe the molecular mecanism by which TrkC-KF induces apoptosis. lndeed, we determined that TrkC-KF associates in the cytoplasm with the Cobral protein, allowing its transport to the mitochondria : TrkC-KF enables Bax activation, which releases the cytochrome C forming the apoptosome. TrkC-KF is also transported by importins into the nucleus, where it directly interacts with the transcription factor Heyl. This complex inhibits MDM2 transcription, allowing p53 stabilisation : p53 activates the transcription of proapoptotic genes, among them Cobral and Bax. TrkC-KF has therefore a dual signalisation, one mitochondrial pathway enabling the apoptosome formation, one nuclear pathway upregulating the transcription of TrkC-KF partners. We then aimed at defining the biological relevance of this apoptotic signaling of TrkC, both during the development and tumorigenesis. lndeed, TrkC expression, in the absence of NT-3, induces in vivo the apoptosis of developing neurons in the nervous system. Moreover, NT-3-KO mice show a loss of 70% of neurons in the forming dorsal root ganglia (DRG), while TrkC-KO mice show only a 30% loss.