Étude fonctionnelle de la sous-unité régulatrice de la protéine kinase CK2 dans les cellules souches embryonnaires murines : survie cellulaire, oligodendrogenèse et cancérogenèse

par Léa Ziercher

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Thierry Buchou.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    La protéine kinase CK2 est un complexe moléculaire dynamique composé de 2 sous-unités catalytiques α et d'un dimère de sous-unités régulatrices β. La structure cristallographique du dimère de CK2β suggère qu’il représente une plate-forme moléculaire, plaçant la protéine au cœur d’un réseau de voies de signalisation. L'invalidation du gène CK2β chez la souris conduit à un défaut de viabilité des cellules souches embryonnaires (ES). Nous avons pu étudier la fonction de différents domaines fonctionnels in vitro dans un modèle cellulaire reposant sur une stratégie d’invalidation conditionnelle du gène CK2β dans les cellules ES murines. L’abolition de l’expression du gène endogène est létale pour les cellules ES et leur viabilité est restaurée par l’expression exogène de la protéine CK2β sauvage. Ce modèle nous permet d’étudier l’implication de divers domaines de CK2β dans la survie, la prolifération et la différenciation des cellules souches embryonnaires, en remplaçant la protéine endogène par diverses formes mutées de la protéine. Parallèlement, l’invalidation conditionnelle du gène chez la souris ciblée dans les précurseurs neuraux a montré que CK2β est un élément clef dans les voies de signalisation qui contrôlent l’oligodendrogenèse. La différenciation des cellules ES nullizygotes exprimant la protéine exogène sauvage nous a permis de montrer que celle-ci restaure la lignée oligodendrocytaire. Nous avons aussi montré que certains domaines de CK2β, impliqués dans la fonction régulatrice du dimère, sont des déterminants structuraux cruciaux pour la prolifération des cellules souches neurales et leur progression dans la lignée oligodendrocytaire.


  • Résumé

    The protein kinase CK2 is a dynamic molecular complex of 2 catalytic subunits α and of a dimer of regulatory subunit β. Cristallographic structure of the CK2β dimer suggests the existence of functional domains involved in the regulating function of the dimer towards the catalytic subunits, as well as in interactions with various protein partners. The CK2β dimer would represent a molecular platform, linking the protein to the center of signalling pathway networks. The knockout of the murin CK2β gene results in a defect of embryonic stem cell viability. We studied the in vitro function of different functional domains with the use of a “death-rescue” cellular model of by additional transgenesis of mutants CK2β. This cellular system is based on a conditional CK2β gene knockout strategy using murin embryonic stem cells (ES cells). The abolition of the endogenous gene expression is lethal for ES cells and the exogenous expression of the wild-type protein CK2β rescues their viability. This “death-rescue” model allows us to study the involvement of various domains of CK2β in the survival, the proliferation and the differentiation of embryonic stem cells. In parallel, the conditional targeted knockout in murin neural precursors demonstrated that CK2β is a key element in signalling pathways that control oligodendrogenesis. The differentiation of nullizygotes ES cells expressing the wild-type exogenous protein reveals that wild-type CK2β rescues the oligodendrocyte lineage. We also showed that some CK2β domains, linked to dimer regulatory functions, are crucial structural determinants for the proliferation of neural stem cells and their progression into the oligodendrocyte lineage.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (172 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.151 à 172

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0210/D
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  • Cote : TS07/GRE1/0210
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