Rôle des protéines de choc thermique dans la régulation du facteur de transcription HIF

par Sébastien Maurel

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Carmen Garrido.

Le président du jury était Salem Chouaib.

Le jury était composé de Gaëtan Jego, Luc Rochette.

Les rapporteurs étaient Valérie Lallemand-Mezger, Palma Rocchi.


  • Résumé

    HIF1α et HIF2α sont des protéines largement impliquées dans le développement de pathologies posant des problèmes majeurs de santé publique, comme le cancer. Leur activité, qui est régulée prioritairement par leur stabilité via le système ubiquitine-protéasome, coordonne de nombreux processus cellulaires susceptibles de favoriser le développement de ces maladies. Un enjeu récent de la recherche thérapeutique est d’identifier des partenaires protéiques pouvant réguler les protéines HIFα, afin de mettre au point des thérapies ciblées. Les protéines de choc thermique (HSPs) sont une classe de protéines dont une des fonctions essentielles est de réguler l’homéostasie protéique dans la cellule, en interagissant avec le protéasome. Certaines d’entre elles, HSP27 et HSP90, ont la faculté de pouvoir réguler spécifiquement la stabilité de nombreuses protéines souvent elles-mêmes impliquées dans l’apparition de ces pathologies. L’objectif de ce travail était de savoir si ces deux HSPs peuvent contrôler la stabilité de la protéine HIF2α. Nos résultats suggèrent qu’HSP27 pourrait stimuler la dégradation de HIF2α en favorisant son ubiquitination. Ce résultat est surprenant, en raison du rôle connu d’HSP27 dans la progression tumorale. Il est donc nécessaire de le confirmer et d’en préciser les processus biologiques sous-jacents. D’autre part, nos autres résultats semblent confirmer qu’HIF2α est une protéine cliente d’HSP90. De plus, nous montrons pour la première fois que l’inhibition d’HSP90 par le 17-DMAG diminue la production de VEGF dépendante de HIF2α. Des travaux récents suggèrent qu’HIF2α a un rôle prédominant dans la progression tumorale, et peut constituer une cible globale de choix dans plusieurs types de cancer. Il conviendrait d’évaluer la capacité des inhibiteurs d’HSP90 à supprimer des fonctions de HIF2α nouvellement décrites, comme son rôle dans la maintenance des cellules souches cancéreuses.

  • Titre traduit

    Role of heat shock proteins in the regulation of transcription factor HIF


  • Résumé

    Both HIF1α and HIF2α proteins are highly involved in the development of pathologies, such as cancers, which are prime public health issues. These proteins are primarily controlled at the protein level by ubiquitin-dependant degradation, and regulate numerous cellular processes which are likely to favor the development of these diseases. A recent issue in therapeutic research is to identify partners that might regulate the expression and the activity of the HIFα proteins, with the aim to elaborate targeted therapies. Heat shock proteins (HSPs) form a family of proteins whose main function is to regulate protein homeostasis in cells, which they achieve through interaction with the ubiquitin-proteasome pathway. HSP27 and HSP90 are able to specifically control the stability of certain client proteins involved in those pathologies. In the present work, we sought to determine whether these HSPs could regulate the expression of the HIF2α protein. Our results suggest that HSP27 may induce ubiquitin and proteasome-dependant degradation of HIF2α, which is quite intriguing given the well-known role of HSP27 in tumor promotion. This needs to be confirmed and the underlying biological significance of such a regulation remains to be defined. Our results also may confirm that HIF2α is an HSP90 client protein. Moreover, we show for the first time that inhibition of HSP90 by 17-DMAG decreases the HIF2α-dependant VEGF production. Recent studies emphasize HIF2α as a major promoter of tumor progression, and suggest that HIF2α may constitute an attractive global target in several cancer types. Therefore, the ability of HSP90 inhibitors to disrupt newly described HIF2α functions, such as cancer stem cell maintenance, should be evaluated.

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