Systèmes protéolytiques ciblant la protéine multi-adaptatrice GAB1 dans la régulation de la signalisation HGF/SF-MET

par Arnaud Le Goff

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Véronique Fafeur.

Soutenue le 26-09-2011

à Lille 2, dans le cadre de École doctorale de Biologie-Santé (Lille).


  • Résumé

    La protéine multi-adaptatrice GAB1 (GRB2-associated binder-1) est essentielle pour transmettre la signalisation et les réponses biologiques du récepteur tyrosine kinase MET activé par son ligand, l’HGF/SF (Hepatocyte Growth Factor/Scatter Factor), et joue un rôle positif dans de nombreuses autres voies de signalisation cellulaires. Son implication majeure dans la signalisation HGF/SF-MET s’explique par le fait que GAB1 est un partenaire direct de MET, notamment via un domaine d’interaction spécifique avec la partie C-terminale de MET, tandis que GAB1 est un acteur moléculaire indirect pour d’autres récepteurs, y compris certains portant également une activité tyrosine kinase. Au cours de ma thèse, nous avons documenté par des approches d’extinction de l’expression de GAB1 (siRNA) dans divers types cellulaires, son rôle indispensable dans la signalisation HGF/SF-MET, à la fois pour l’induction des voies Ras/ERK et PI3K/Akt. Ces résultats sont en accord avec les travaux permettant de conclure que GAB1 amplifie la signalisation HGF/SF-MET. De manière originale, nous avons montré que GAB1 joue également un rôle important dans des conditions conduisant à l’inactivation de la signalisation HGF/SF-MET. D’une part, nous avons établi que suite à l’activation de MET par l’HGF/SF, le récepteur induit la dégradation de GAB1 par le système ubiquitine-protéasome et que ce processus participe activement à la régulation négative de l’activation de la voie Ras/ERK. D’autre part, nous avons démontré que GAB1, comme MET, est une cible fonctionnelle des caspases activées lors de stress apoptogènes. Lors d’un stress modéré, des clivages caspases-dépendants de GAB1 conduisent à la génération d’un fragment stable, p35-GAB1, contenant le domaine d’interaction avec MET et présentant une activité anti-apoptotique liée notamment à sa capacité à maintenir l’activation de la voie de survie PI3K/Akt. Lors de stress extrêmes ou prolongés, il est possible que p35-GAB1 présente une activité pro-apoptotique. Nous avons donc mis en évidence que GAB1 occupe une place primordiale dans la signalisation HGF/SF-MET à la fois pour transmettre et pour réguler en retour ces signaux de transduction en fonction du contexte cellulaire.Pour conclure, il est clair que la signalisation HGF/SF-MET joue un rôle physiologique essentiel et sa dérégulation est associée à la progression tumorale et métastatique de nombreux cancers. En accord avec notre démonstration de la contribution majeure de GAB1 dans tous les aspects de la signalisation HGF/SF-MET, il est envisageable que GAB1 puisse contribuer à la tumorigenèse dépendante de l’activation du récepteur MET et représenter, de ce fait, une cible d’intérêt pour de nouvelles approches thérapeutiques anti-cancéreuses.

  • Titre traduit

    Proteolytic systems targeting the docking protein GAB1 in the regulation of HGF/SF-MET signaling


  • Résumé

    The docking protein GAB1 (GRB2-associated binder-1) is essential for transmitting signals and biological responses of the MET receptor tyrosine kinase activated by its ligand, HGF/SF (Hepatocyte Growth Factor/Scatter Factor), and plays a positive role in many other cell signaling pathways. Its major involvement in HGF/SF-MET signaling can be explained by the fact that GAB1 is a direct partner of MET, in particular through a specific interaction domain with the C-terminus of MET, while GAB1 is an indirect molecular player for other receptors, including some of them with intrinsic tyrosine kinase activity.During my thesis work, we have documented through RNA interference-mediated extinction of GAB1 expression in various cell types, its crucial role in HGF/SF-MET signaling, both for the induction of Ras/ERK and PI3K/Akt pathways. These results are consistent with other data supporting the conclusion that GAB1 amplifies HGF/SF-MET signaling. In an original way, we have shown that GAB1 also plays an important role in conditions leading to the inactivation of HGF/SF-MET signaling. First, we demonstrated that, following its activation by HGF/SF, MET receptor induces GAB1 ubiquitin-proteasome-mediated degradation and that this process is actively involved in the down-regulation of Ras/ERK pathway downstream of MET. Furthermore, in line with our previous demonstrations that the MET receptor is a functional target of caspases, we established that GAB1 is also degraded and cleaved by caspases in response to stress. Under mild stress conditions, caspase-dependent cleavages of GAB1 lead to the generation of a stable fragment, p35-GAB1, containing the MET binding domain and exhibiting anti-apoptotic functions due to its ability to maintain activation of the PI3K/Akt survival pathway. In case of extreme or prolonged stress, it is possible that p35-GAB1 shows a pro-apoptotic activity. We have therefore highlighted that GAB1 plays a key role in HGF/SF-MET signaling for both transmit and feedback regulate signal transduction, depending on cellular context.Finally, it is clear that HGF/SF-MET signaling plays an essential physiological role and its deregulation is associated with tumor progression and metastasis of many cancers. According to our demonstration of the major contribution of GAB1 in all aspects of HGF/SF-MET signaling, it is possible that GAB1 may contribute to MET receptor activation-dependent tumorigenesis and thus, represent a target of interest for new anti-cancer therapeutic approaches.

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