Expression de KU, une protéine de réparation de l'ADN, à la membrane plasmique : caractérisation des mécanismes de transport et fonction dans l'invasion cellulaire

par Jenny Paupert

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Catherine Muller.

Soutenue en 2006

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'hétérodimère Ku (Ku70/Ku80) est une protéine multifonctionnelle. De part sa localisation principalement nucléaire, elle joue un rôle essentiel dans la réparation des cassures double brin mais elle joue d'autres rôles dans le cytosol et plus surprenant à la membrane plasmique de certaines cellules tumorales et hématopoïétiques où il a été décrit qu'elle jouait un rôle dans l'invasion. Un des objectifs de ma thèse fut de déterminer les mécanismes moléculaires du rôle de Ku dans l'invasion cellulaire. Nous avons montré que Ku joue un rôle dans la digestion protéolytique de la matrice extracellulaire via son interaction avec la métalloprotéase-9 (MMP-9). A la surface des macrophages, Ku interagit avec la MMP-9 au front de migration et dans la queue de rétraction des cellules migrantes. De plus, l'invasion des macrophages au travers du collagène IV est diminuée de façon significative par des anticorps anti-Ku ou anti-MMP-9 et des oligonucleotides anti-sens de Ku80. Nous avons également retrouvé le complexe Ku/MMP-9 à la surface de cellules leucémiques primaires présentant un blocage dans la différenciation monocytaire où il est également impliqué dans l'invasion. Ce sous-type de leucémie étant fréquemment associé à des localisations extra-médullaires, nous pensons que Ku participe aux processus d'invasion tumorale en concentrant l'activité protéolytique de la MMP-9 à la surface des cellules. Un autre objectif de ma thèse fut de déterminer comment une protéine principalement nucléaire pouvait se retrouver à la surface externe des cellules. Dans les monocytes humains du sang périphérique, nous avons montré que l'expression membranaire de Ku est inductible au cours de l'activation de ces cellules et que Ku est une protéine péri-membranaire sécrétée par une voie non classique en étant incorporée dans des endolysosomes. Ces travaux montrent que Ku, protéine sécrétée de façon non classique sous certaines conditions, participe à l'invasion cellulaire. L'existence d'un dialogue entre sa fonction nucléaire et membranaire pourrait permettre aux cellules cancéreuses de résister aux traitements anti-cancéreux et de se disséminer dans l'organisme.

  • Titre traduit

    Expression de KU, a DNA repair protein, on the cell surface : characterization of mechanisms of transport and function in cellular invasion


  • Résumé

    The Ku heterodimer (Ku70/Ku80) is a moonlighting protein. Ku is mainly a nuclear protein and plays a central role in DNA double strand breaks recognition and repair. However, Ku is also expressed in the cytosol and on the cell surface of certain cells (tumor and hematopoietic cells) where it displays a role in cellular invasion. An aim of my thesis was to determined molecular mechanisms to explain how Ku plays a role in cellular invasion. We have shown that Ku is involved in matrix proteolysis by interacting with metalloprotease-9 (MMP-9). At macrophages cell surface, Ku interacts with MMP-9 at the leading edge and the retracting tails of migrating cells. Moreover macrophages invasion through collagen IV matrix is reduced significantly with anti-Ku or Anti-MMP-9 antibodies as well as antisens oligonucleotides directed against Ku80. We have also found that Ku/MMP-9 complex is expressed at the cell surface of acute myeloid leukemia arrested at stages of monocytic differentiation where it also plays a role in cellular invasion. This subtype of leukemia is often associated to extramedullary localisation and we think that Ku participate to tumor invasion process by allowing cells to concentrate MMP-9 proteolytic activity of at the cell surface. An other aim of my thesis was to determine how a nuclear protein can be found at the cell surface. In human peripheral blood monocytes, we have shown that membrane associated Ku is induced during monocytes activation and that Ku is a membrane associated protein, translocated to the cell surface via an unconventional endolysosomes-mediated secretory pathway. These data show that Ku, protein secreted via an unconventional pathway under some conditions, is involved in cellular invasion. The existence of a crosstalk between its functions in nucleus and membrane can allow cancer cells to resist to anti-tumor traitment and to disseminate in the whole organism.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (155 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 110-155

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2006TOU30089
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