Rôle de la protéine PARD3 et de sa régulation par la tyrosine kinase Syk dans le cancer du sein

Role of PARD3 protein and its regulation by the Syk tyrosine kinase in breast cancer

• Auteur / Autrice : Fatima Lakis
• Direction : Marion Peter, Fadi Abdel-sater
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 09/12/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....) en cotutelle avec Université libanaise
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IRCM - Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Signalisation de l'invasion tumorale.
• Jury : Président / Présidente : Walid Rachidi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marion Peter, Christine Le roy, Rabih Talhouk, Marwan El-sabban, Fadi Abdel-sater
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christine Le roy, Rabih Talhouk

Mots clés

Mots clés libres

Signalisation cellulaire

Jonction intercellulaire

Migration cellulaire

Kinase

Phosphatase

Pard3

Cell signalling

Intercellular junction

Cell migration

Kinase

Phosphatase

Pard3

Résumé

Le cancer du sein (CB) est la tumeur maligne la plus fréquente chez les femmes dans le monde, les métastases étant la principale cause de mortalité liée au cancer. Notre équipe a mis en évidence que la spleen tyrosine kinase (Syk) et la protéine tyrosine phosphatase non-récepteur de type 13 (PTPN13) exercent un rôle de suppresseurs de tumeurs dans les cellules épithéliales mammaires. L'élucidation des voies de signalisation en aval de Syk et de PTPN13 est cruciale pour une meilleure compréhension de leurs fonctions onco-suppressives dans le cancer du sein. Des approches de phosphoprotéomique et d'interactomique ont permis d'identifier de nouveaux effecteurs putatifs de Syk et de PTPN13. Notamment, plusieurs de ces protéines sont impliquées dans l'adhésion intercellulaire, y compris le régulateur de polarité cellulaire de la famille Par-3 (PARD3). Dans cette étude, nous avons cherché à étudier la régulation de PARD3 par Syk et PTPN13. En utilisant des approches de surexpression, nous avons montré que PARD3 est co-immunoprécipité avec Syk et PTPN13. En outre, nos résultats suggèrent fortement que PARD3 est un substrat in vitro de Syk. Dans les cellules humaines de cancer du sein, une colocalisation partielle de Syk et de PARD3 aux jonctions intercellulaires a été observée. Il est intéressant de noter que la surexpression de Syk favorise le recrutement et la stabilisation de PARD3 aux jonctions intercellulaires. Inversement, le ciblage de Syk par l'approche CRISPR/Cas9 induit une diminution de la localisation de PARD3 aux jonctions cellule-cellule et une inhibition partielle de la réagrégation intercellulaire dans des modèles cellulaires en 2D. Des essais fonctionnels sur des cellules de cancer du sein PARD3 knockdown ont montré une augmentation de la croissance 3D et de la migration cellulaire. Ces résultats mettent donc en évidence le rôle de Syk dans le maintien de l'intégrité épithéliale via l'interaction directe et la stabilisation de PARD3 aux jonctions intercellulaires. En conclusion, ces résultats ont permis de caractériser PARD3 comme un nouvel effecteur de signalisation par lequel Syk et PTPN13 exercent leurs effets anti-prolifératifs et anti-invasifs dans les cellules épithéliales. L'étude de leurs voies de signalisation pourra contribuer à l'identification de nouveaux biomarqueurs et de nouvelles cibles thérapeutiques.

Breast cancer (BC) is the most common malignancy among women worldwide, with metastasis being the leading cause of cancer-related mortality. Our team reported that the spleen tyrosine kinase (Syk) and protein tyrosine phosphatase non-receptor type 13 (PTPN13) behave as tumor suppressors in mammary epithelial cells. Unraveling the signaling pathways downstream of Syk and PTPN13 is crucial for a better understanding of their onco-suppressive functions in breast cancer. Using phosphoproteomics and interactomics approaches, new putative effectors of Syk and PTPN13 were identified. Notably, many of these proteins are involved in intercellular adhesion, including Par-3 family cell polarity regulator (PARD3). In this study, we aimed to investigate the regulation of PARD3 by Syk and PTPN13. Using overexpression approaches, we revealed that PARD3 co-immunoprecipitates with Syk and PTPN13. Moreover, our data strongly suggest that PARD3 is an in vitro substrate of Syk. In human breast cancer cells, partial colocalization of Syk and PARD3 at intercellular junctions was observed. Interestingly, Syk overexpression promoted PARD3 recruitment and stabilization at cell-cell junctions. Conversely, Syk knockout by CRISPR/Cas9 decreased PARD3 localization at cell-cell junctions and partially inhibited intercellular reaggregation in 2D cell models. Functional assays on PARD3 knockdown breast cancer cells showed increased 3D growth and cell migration. Hence, these results highlight the role of Syk in strengthening the epithelial integrity via direct interaction and stabilization of PARD3 at intercellular junctions. In conclusion, these findings characterized PARD3 as a new signaling effector through which Syk and PTPN13 exert their anti-proliferative and anti-invasive effects in epithelial cells. The study of these signaling pathways may ultimately aid to identify novel biomarkers and therapeutic targets.