Study of a novel human gene over-expressed in hypopharyngeal tumors

par Atefeh Seghatoleslam

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Bohdan Wasylyk.

Soutenue en 2006

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .

  • Titre traduit

    Etude d'un nouveau gène humain surexprimé dans les tumeurs de l'hypopharynx


  • Résumé

    Notre laboratoire a réalisé un criblage des gènes impliqués dans les tumeurs des voies aéro-digestives supérieures par les techniques de « differential display » (DD) et de micropuces à ADN. Dans cette étude, nous présentons la première caractérisation d’un nouveau gène humain, LOC92912, identifié par DD comme surexprimé dans les tumeurs. LOC92912, un membre potentiel de la famille des enzymes E2 de conjugaison de l’ubiquitine, code pour une protéine de 375 acides aminés contenant des domaines RWD, « coiles-coil » et E2. Des analyses bioinformatiques montrent qu’il existe des protéines apparentées dans des espèces aussi diverses que le ver et l’homme. La forte conservation de la séquence de LOC92012 entre les espèces, particulièrement au niveau du domaine putatif catalytique C-terminal, suggère une fonction importante de cette protéine. LOC92912 est surexprimé dans environ 85% des échantillons de tumeurs. Il est exprimé dans les masses tumorales et dans les épithéliums invasifs, avec une localisation subcellulaire cytoplasmique. Nous avons développé un anticorps polyclonal de lapin qui détecte spécifiquement LOC92912, endogène et transfecté, à la taille attendue (~43kDa). Pour comprendre quelles voies de signalisation sont affectées dans les tissus cancéreux surexprimant ce gène, nous avons établi des clones stables RPMI2650 surexprimant LOC92912. Dans ce système de surexpression, certaines fonctions normales de la cellule sont affectées. Nous avons observé une augmentation de la phase G0/G1 du cycle cellulaire, la formation de structures en foci en culture, une diminution de la clonogénicité et de la croissance cellulaire et une capacité de migration accrue en chambre de Boyden. Des données préliminaires montrent également des changements de la morphologie cellulaire et de l’adhésion intercellulaire. Pour mieux comprendre les fonctions de LOC92912, nous avons identifié les partenaires potentiels d’interaction par immunopurification de la protéine flaggée suivie par une analyse en spectrométrie de masse MALDI « Peptide Mass Fingerprinting ». L’actine et des protéines liant l’actine ont été identifiées comme partenaires potentiels d’interaction, suggérant des fonctions de LOC92912 liées au cytosquelette. Ce nouveau gène humain pourrait représenter une nouvelle cible pour la thérapie anticancéreuse. Cette étude constitue une base solide qui devrait encourager les scientifiques et cliniciens à s’intéresser à ce gène.


  • Résumé

    Previous work, performed in our laboratory, screened for genes involved in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) using differential display (DD) and DNA microarrays. In this study, we present the first analytical analysis on a novel human gene, LOC92912, identified by DD as a gene upregulated in HNSCC. LOC92912, which is a putative member of the E2 ubiquitin conjugating enzyme family, encodes a protein of 375 amino acids containing a RWD domain, a coiled-coil and an E2 domain. Bioinformatics analysis revealed that there are related proteins in organisms as diverse as humans and worms. The striking conservation of LOC92912 sequence homology among species, particularly in the predicted catalytic domain of the carboxy terminal half of the protein, suggests that it has an important catalytic function. LOC92912 is upregulated in about 85% of tumor samples. It is expressed in tumor masses and in invasive epithelium, and is located in the cytoplasm of cells. We raised a rabbit polyclonal antibody that specifically detects the transfected and endogenous LOC92912 polypeptide of the expected size (~43kDa). To understand which pathways are affected in cancer tissues that overexpress our gene, we established RPMI 2650 stable transfectant over-expressing LOC92912, aimed at the identification of the signatures that can be subsequently validated for their implication in cancer. In this over-expressing system some normal functions of the cells were altered. We observed: an increase in the G0/G1 phase of the cell cycle, formation of focus-like structures in the culture, a decrease in clonogenicity and cell growth and more migration in Boyden chamber. Preliminary data also showed changes in cell shape and cell-to-cell adhesion. To gain insights into LOC92912 functions, we identified potential interacting partners by immunoaffinity purification of the flag tagged protein followed by MALDI Peptide Mass Fingerprinting (PMF) mass spectrometry. Actin and 6 actin-binding proteins were unambiguously identified as potential interacting partners, suggesting that LOC92912’s functions may be linked with the cytoskeleton. This novel human gene may represent a new target for cancer therapeutics. This study provides a solid basis that should encourage scientists and clinicians to become interested in this gene.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-143 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 120-136

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2006;5064
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