Déterminants moléculaires non-apoptotiques de l'activité oncogénique de Bcl-xL : rôle de la monodéamidation de Bcl-xL

Non apoptotic molecular of oncogenic activity of Bcl-xL : role of Bcl-xL monodeamidation

• Auteur / Autrice : Mohamad EL Dhaybi
• Direction : Mireille Verdier, Muriel Priault
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie
• Date : Soutenance le 24/10/2017
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale biologie-santé - Bio-santé (Limoges ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Contrôle de l’Activation Cellulaire, Progression Tumorale et Résistance thérapeutique
• Jury : Président / Présidente : Serge Battu
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Devin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Pascale Belenguer, Pierre Vacher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Autophagie

Mots clés libres

Bcl-xL

Autophagie

Apoptose

Cancer

Modification post-traductionnelle

Bcl-xL

Autophagy

Apoptosis

Cancer

Post-translational modification

Résumé

Bcl-xL est un oncogène surexprimé dans plusieurs types de cancers et qui joue un rôle important dans la survie cellulaire en régulant deux processus: l'apoptose et l'autophagie. Récemment, nous avons identifié l'existence d'une nouvelle forme de Bcl-xL qui subit une simple déamidation sur le résidu Asn52. Cette forme monodéamidée est exprimée en conditions contrôles et apparaît spontanément in vitro et in vivo. La déamidation de Bcl-xL produit un mélange de protéines contenant en position 52 soit un résidu Asp, soit un résidu isoAsp. L'objectif de cette thèse est de caractériser les fonctions de ces deux espèces protéiques, et de déterminer comment la monodéamidation de Bcl-xL modifie les fonctions de survie de cet oncogène. Nous avons montré que le mutant déamido-mimétique Bcl-xL N52DN66A conserve la même fonction anti-apoptotique que Bcl-xL native, mais présente une activité autophagique plus grande, et des propriétés oncogéniques et tumorigéniques altérées in vitro, ex vivo et in vivo. Nous avons étudié certains des mécanismes impliqués dans la régulation de l'autophagie et les propriétés oncogéniques comme la voie mTor, les voies de signalisation médiées par l'oncogène Ras, ainsi que l'activité métabolique et l'état souche des cellules. D'autre part, nous avons aussi développé des tests in vitro pour analyser les interactions établies par les formes déamidées de Bcl-xL comportant un isoAsp. L'ensemble de nos données permet de suggérer une régulation des fonctions de Bcl-xL par des mécanismes indépendants de l'apoptose, et renforce l'importance d'explorer les fonctions non apoptotiques de cette protéine pour mettre en évidence sa capacité à promouvoir la survie cellulaire et entraîner la progression du cancer.

Bcl-xL is an oncogene overexpressed in many types of cancer and which promotes cell survival by regulating two cellular processes : apoptosis and autophagy. We have recently identified a new form of this oncogene, which results from the deamidation of Asn52. This monodeamidated form is expressed under control conditions and is ubiquitously found in vitro and in vivo. Bcl-xL monodeamidation produces a mixture of proteins containing either an Asp residue or an IsoAsp residue in position 52. Our goal is to caracterise the functions of both species, and to determine how Bcl-xL monodeamidation modifies the survival functions of this oncogene. We have shown that the deamidomimetic mutant Bcl-xL N52DN66A retains the same anti-apoptotic function as the native protein, but exhibits enhanced autophagic activity and impaired clonogenic and tumorigenic properties in vitro, ex-vivo, and in vivo. We have studied certain of the mechanisms which can be involved in the regulation of autophagy and oncogenic properties of Bcl-xL such as mTor, Ras oncogene signaling pathway, metabolic activity measurement and stemness. We also implement in vitro assays to analyse the interactions established by isoAsp containing forms of Bcl-xL. Altogether our results support the view that deamidation regulates Bcl-xL oncogenic properties through apoptosis-independent mechanisms, and reinforce the importance of deciphering the non apoptotic functions of this protein to tackle its ability to sustain cell survival and drivecancer progression.