Implication de la protéine checkpoint kinase 1 dans la régulation du cycle cellulaire

par Samira Fekairi

Thèse de doctorat en Oncologie. Pharmacologie et thérapeutique

Sous la direction de Daniel Birnbaum et de Cornel Popovici.

Soutenue en 2006

à Aix Marseille 2 .


  • Résumé

    La division cellulaire est soumise à un système de surveillance rigoureux qui contrôle le bon déroulement de la réplication et de la ségrégation chromosomique. En cas d'anomalies, souvent dû à un stress exogène, une cascade de protéines kinases est activée conduisant à l'arrêt du cycle cellulaire, laissant ainsi le temps à la réparation, et en cas d'échec à l'apoptose ou à la mort mitotique Nous nous intéressons à la voie ATM/ATR, dont plusieurs protéines de cette voie sont mutées dans plusieurs cancers et en particulier le cancer du sein. Checkpoint kinase 1 (CHK1) et checkpoint kinase 2 (CHK2) sont les substrats directs de ATM et ATR et semblent être des modulateurs de la réponse aux traitements utilisées dans la thérapie de cancer. Pour comprendre le rôle de la protéine CHK1 dans le développement de cancer du sein et dans la résistance de tumeurs à la radio/chimiothérapie, l'expression de CHK1 a été réprimée dans des cellules épithéliales mammaires en utilisant des vecteurs shRNA spécifiques. Des niveaux variables d'expression de la protéine ont été obtenus dans différents clones cellulaires. L’analyse du cycle cellulaire par cytométrie de flux après marquage au BrdU montre que une forte incorporation du BrdU dans les cellules CHK1 déficientes. Trois sous-population ayant incorporées le BrdU sont distinguées. Ces sous-populations correspondent soit à des cellules ayant un nombre plus élevé d’origines de réplication de l’ADN actives, soit des cellules accumulées en G2 en phase de réparation des erreurs générées durant une phase S anormale. Nos résultats suggèrent un rôle important de CHK1 dans la régulation de la progression normale de cycle cellulaire. CHK1 est également impliqué dans l'activation des points de contrôle en réponse à différentes drogues. CHK1 semble être impliqué principalement dans le point de contrôle G1/S en réponse à Hydroxyurée et aussi dans le point de contrôle G2/M en réponse aux radiations ionisantes et à l'Etoposide. En résumé, CHK1 est impliqué dans la progression de cycle cellulaire normale des cellules épithéliales mammaires et dans l’activation des points du contrôle du cycle cellulaire en réponse aux traitements.

  • Titre traduit

    Implication of checkpoint kinase 1 protein in cell cycle regulation of epithelial mammary cells and its role in drugs response


  • Résumé

    To maintain genome integrity, cell division is submitted to rigorous controls of DNA replication and chromosome segregation. When DNA damages have occurred, often caused by exogenous stress, cell cycle is arrested and molecular mechanisms for repair are induced. If damages are too important, an apoptosis pathway is activated to eliminate defective cells. In our laboratory, we are interested in studying the ATM/ATR checkpoint pathway, of which some proteins are mutated in several cancer types, including breast cancer. Checkpoint kinase 1 (CHK1) and Checkpoint kinase 2 (CHK2) are direct substrates of ATM/ATR. These proteins are implicated at several levels of DNA damage response and seem to be modulators of cellular response to radiation and drugs used in cancer therapy. To understand the role of CHK1 proteins in breast cancer development and in tumor resistance to radio/ chemotherapy, CHK1 expression was silenced in human epithelial mammary cell lines by using stable expression of a specific shRNA vectors. Variable levels of proteins expression were obtained in different cellular clones. The cell cycle was studied by flow cytometry and BrdU labeling. Surprisingly, Constitutive shRNA-mediated silencing of CHK1 protein in mammary epithelial cell line, 184B5, results in high rates of BrdU incoporation. Three subpopulations having incorporated BrdU are distinguished, and the nature of these subpopulations was checked by the blocking of the cell cycle using specific drugs. These subpopulations consist of cells which have either a high number of active replication forks, or of cells which are in G2 repairing the accumulated errors generated from abnormal S phase. Our results suggest an important role of CHK1 in regulating a normal cell cycle progression. CHK1 is also implicated in checkpoints activation in reponse to various drugs. Here we show that CHK1 is implicated mainly in G1/S checkpoint in reponse to Hydroxyurea and in G2/M arrest in response to ionizing radiations and Etoposide. In summary, CHK1 is implicated in cell cycle progression either in treated or not treated mammary epithelial cell lines.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (109 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr., 220 réf.

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. Timone). Service commun de la documentation. Bibliothèque de médecine - odontologie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2006/AIX2/0672Ubis
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 7258
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