Nouvelles fonctions de p21Cip1 dans la dynamique cytosquelettique des cellules épithéliales mammaires humaines

par Benjamin Bouchet

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire, oncologie

Sous la direction de Alain Puisieux et de Carlos Maria Galmarini.

Le président du jury était Diane Braguer.

Le jury était composé de Ruth Rimokh.

Les rapporteurs étaient Sandrine Etienne-Manneville, Ali Badache.


  • Résumé

    Le gène CDKN1A a été initialement décrit comme une cible transcriptionnelle de la protéineoncosuppressive p53. Son produit, p21Cip1 (p21), supprime l’activité des kinases dépendantes descyclines et de la protéine PCNA, ce qui en fait un puissant inhibiteur du cycle et de la proliférationcellulaires. En outre, p21 est fréquemment inactivée dans les cancers épithéliaux. Or, la progressionde ces tumeurs est associée à l’altération de l’organisation tissulaire, au processus invasif et à ladissémination métastatique. Ces phénomènes résultent des modifications cytosquelettiquesconduisant à la transformation des propriétés d’adhésion et de migration cellulaires. Pourtant, le rôlede p21 dans la dynamique cytosquelettique des cellules épithéliales humaines n’a jamais été adressé.Nous montrons ici que p21 contribue à l’adhésion et la migration normale des cellules épithélialesmammaires non transformées. Nos résultats montrent également que l’inactivation de p21 provoquela suppression de l’adhésion focale et des fibres de stress. Ce phénotype est caractérisé parl’inactivation de la GTPase Rho et l’activation de la cofiline, facteur de dépolymérisation de l’actine. Enoutre, la suppression de p21 provoque une désacétylation des microtubules associée à unedéstabilisation microtubulaire globale. La réduction de l’instabilité dynamique, par inhibition de ladésacétylase HDAC6, restaure partiellement l’étalement cellulaire et l’adhésion focale altérés parl’inactivation de p21. L’ensemble de nos données démontre que la régulation de la dynamiquecytosquelettique par p21 est nécessaire au contrôle de l’adhésion des cellules épithéliales humainesnon tumorales.

  • Titre traduit

    New functions of p21Cip1 in cytoskeletal dynamics of human mammary epithelial cells


  • Résumé

    CDKN1A gene was initially identified as a target of the tumor suppressor p53. The ability to inhibitcyclin-dependant kinase and PCNA activities confers to its product, p21Cip1 (p21), strong antiproliferativeproperties. Moreover, p21 is frequently inactivated in epithelial cancers. Progression ofthese malignancies is also associated with disorganized tissue architecture, invasion and metastaticdissemination. These processes involve major cytoskeletal reorganization associated withtransformation of adhesion and migration properties. Still, the role of p21 in cytoskeletal dynamics innormal epithelial cell has never been addressed. Here we show that p21 contributes to normaladhesion and migration in untransformed human mammary epithelial cells (HMEC). We alsodemonstrate that p21 inactivation in HMEC suppresses focal adhesion and stress fiber assembly. p21depletion is also associated with inactivation of Rho GTPase and activation of the F-actin severingfactor cofilin. In addition, p21 silencing provokes microtubule hypoacetylation associated withincreased dynamic instability. We find that forced microtubule stabilization by HDAC6 inhibitionpartially restore cell spreading and focal adhesion in p21-depleted cells. Collectively, our data showthat regulation of cytoskeletal dynamics by p21 is required for adhesion control in untransformedhuman epithelial cells.


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