Translecture, antibiotiques et stratégie thérapeutique

par Célia Floquet

Thèse de doctorat en Sciences biologiques. Génétique

Sous la direction de Jean-Pierre Rousset.

Soutenue en 2010

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Environ 10% des maladies humaines sont liées à l'apparition d'une mutation non-sens qui provoque une terminaison prématurée de la traduction, conduisant à la synthèse d'une protéine tronquée. Depuis une dizaine d'années, une stratégie thérapeutique se développe dans le but de re-synthétiser une protéine complète en utilisant des molécules favorisant l'incorporation d'un ARNt au niveau de ce codon stop prématuré (= translecture). Actuellement, les molécules les plus utilisées sont les antibiotiques de la famille des aminoglycosides (gentamicine, amikacine) qui se fixent au niveau du centre de décodage du ribosome. Le taux de translecture dépend du contexte nucléotidique de part et d'autre du codon stop. Afin de mieux comprendre l'influence de celui-ci sur le taux de translecture et la réponse au traitement, j'ai analysé 66 mutations non-sens. J'ai mis en évidence que le nucléotide en amont du codon stop est un déterminant majeur dans la réponse à la gentamicine. J'ai analysé l'effet des aminoglycosides sur la ré-expression des gènes suppresseurs de tumeur p53 et APC (Adenomatous Polyposis Coli) altérés par une mutation non-sens et fréquemment mutés dans les cancers humain. En sélectionnant les mutations non-sens sensibles au traitement, j'ai démontré que les protéines p53 et APC ré-exprimées retrouvaient une activité biologique. Pour p53, nous avons également mis en évidence que la protéine entière ré-exprimée après traitement était capable d'induire l'apoptose dans une lignée cancéreuse humaine. Ces travaux constituent la première preuve de principe que la stratégie thérapeutique utilisant des inducteurs de translecture pourrait être utilisée pour certains cancers.

  • Titre traduit

    Readthrough, antibiotics and therapeutic strategy


  • Résumé

    Ten percent of human diseases are linked to the occurrence of a nonsense mutation that leads to premature translation termination and triggers the synthesis of a truncated protein. For the past ten years, therapeutic strategies have emerged in the attempt to use molecules that facilitate tRNA incorporation opposite to this premature stop codon (= readthrough), thus allowing for the synthesis of a full length protein. Molecules currently used for this approach are mostly aminoglycoside antibiotics (gentamicin, amikacin) that bind the decoding center of the ribosome. Readthrough level is depending on the nucleotide context in the vicinity of the stop codon, such that only few nonsense mutations are sensitive to aminoglycoside treatment. To better understand the influence of the stop codon sequence context on readthrough level and response to treatment, I studied 66 nonsense mutations for their basal and gentamicin induced readthrough levels. This analysis revealed that the nucleotide upstream to the stop codon is a major determinant in gentamicin response. I also investigated the possibility to rescue two tumor suppressor genes, p53 and APC, altered by a nonsense mutation and frequently mutated in human cancers. By selecting nonsense mutations sensitive to treatment, I demonstrated that p53 and APC proteins could recover biological activities. For p53, I also determined that the full length protein, re-expressed after treatment, was able to induce apoptosis in a human cancer ceIl line. This work provides the proof of principle that the use of readthrough promoting molecules as a therapeutic approach couId be applied to re-express nonsense mutated tumor suppressor genes.

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  • Détails : 1 vol. (pagination multiple)
  • Annexes : Bibliogr. p. 122-138

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