Un nouveau rôle de la tyrosine kinase oncogénique NPM-ALK dans le contrôle de l'expression génique au niveau post-trancriptionnel

par Julie Bergalet

Thèse de doctorat en Cancérologie

Sous la direction de Estelle Espinos-Parrou.

Soutenue en 2011

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La protéine hybride à activité tyrosine kinase, NPM-ALK est exprimée dans 75% des Lymphomes Anaplasiques à Grandes Cellules (LAGC). Bien que le phénotype tumoral de ces lymphomes soit en partie associé à l'activation constitutive de nombreuses voies de signalisation (MAPK, PI3K/AKT, Jak/STAT et PLC-gamma), l'identification de nouveaux partenaires de NPM-ALK a permis d'envisager l'existence de nouveaux mécanismes moléculaires participants à son pouvoir oncogénique. Ainsi, la découverte d'interactions entre NPM-ALK et des protéines de liaisons aux ARNm (RNA-Binding protein, RBPs), nous a poussé à émettre l'hypothèse, qu'outre son effet sur la transcription, la tyrosine kinase oncogénique NPM-ALK pouvait également moduler l'expression génique au niveau post-transcriptionnel. Dans la première partie de mon travail (article n°1), j'ai montré que HuR, une AUBP (AU-binding protein qui contrôle le devenir d'ARNm dont l'extrémité 3' non traduite présente des motifs riches en Adénines et Uridines (AU-rich element, ARE), augmente la stabilité et le niveau de traduction de l'ARNm-ARE C/EBPb-beta dans les LAGC ALK+. J'ai également démontré que la tyrosine kinase NPM-ALK augmente l'activité de HuR en modulant ses propriétés biologiques telles que son affinité pour ses ARNm cibles et son recrutement au niveau des polysomes. J'ai enfin déterminé que NPM-ALK et HuR co-localisent dans des granules cytoplasmiques et que HuR est phosphorylée sur résidus tyrosine dans les LAGC ALK+. Dans la deuxième partie de mon travail (manuscrit en préparation), et grâce à la génération d'une série de mutants de HuR, j'ai : 1/ identifié les résidus tyrosine, phosphorylés dans les LAGC ALK+; 2/ démontré l'implication directe de la tyrosine kinase NPM-ALK dans cette phosphorylation; 3/ recherché l'impact de ces phosphorylations sur les propriétés biologiques de HuR (affinité envers ses cibles et localisation subcellulaire). Plus particulièrement, j'ai montré que la phosphorylation du résidu tyr26, localisé dans le motif de reconnaissance aux ARN (RRM1), joue un rôle essentiel dans l'affinité de HuR pour ses ARNm cibles. Il reste aujourd'hui à préciser le rôle de ces phosphorylations dans l'adressage de HuR et de ses cibles aux polysomes. Enfin, il faut démontrer la relevance fonctionnelle de cette phosphorylation sur l'émergence et le maintien des LAGC ALK+. Parallèlement à ce projet qui a été au centre de ma thèse, j'ai également participé à un travail de l'équipe qui a permis de mettre en évidence l'implication de la tyrosine kinase NPM-ALK dans le contrôle de l'expression d'un miRNA, par méthylation de son promoteur. Ce travail s'est basé sur l'exemple du contrôle de l'expression de la protéine anti-apoptotique Mcl1 par le miR-29a. Ces différents travaux sont à l'origine d'une part, de la découverte de deux nouveaux acteurs de la lymphomagénèse dépendante de ALK, l'AUBP HuR et les miRNAs. Ils valident d'autre part le rôle original de NPM-ALK dans la régulation de l'expression génique au niveau post-transcriptionnel.

  • Titre traduit

    A new role of the oncogenic tyrosine kinase NPM-ALK in the control of gene expression at the post-transcriptional level


  • Résumé

    The NPM-ALK chimeric protein is expressed in 75% of Anaplastic Large Cell Lymphomas. Although the oncogenic features of these lymphomas are in part due to the constitutive activation of many signalling pathways such as MAPK, PI3K/AKT, Jak/STAT et PLC-gamma, the identification of new partners of NPM-ALK would allow to consider new molecular mechanisms that could also participate to this phenotype. Thereby, interactions between NPM-ALK and RNA-Binding Proteins (RBPs) led us to postulate that, in addition to its recognized role in transcriptional activation, the oncogenic tyrosine kinase NPM-ALK could also modulate gene expression at the post-transcriptional level. In the first part of my work (1st article), I have shown that HuR, an AU-rich Binding Protein (AUBP), that bind to Adenine and Uridine rich elements (ARE) in the 3' untranslated region of some mRNAs, controls the stability and the level of translation of C/EBP-beta mRNA in ALK+ ALCL. I have also demonstrated that the tyrosine kinase NPM-ALK increases HuR activity by modulating its biological properties such as its binding affinity on its mRNA targets or its recruitment into actively translating polysomes. Lastly, we have determinated that NPM-ALK and HuR colocalize into cytoplasmic granules and that HuR is phosphorylated on tyrosine residus in ALK+ ALCL. In the second part of my work (publication in prep. ), by testing different point mutated versions of HuR, I have: 1/ identified the tyrosine residues that are phosphorylated in ALK+ ALCL; 2/ demonstrated the direct involvement of the tyrosine kinase NPM-ALK in this phosphorylation event; 3/ measured the impact of these phosphorylations on HuR biological properties (affinity toward its targets mRNAs and subcellular localization). More particularly, I have shown that the phosphorylation on tyrosine residue 26 within the RNA recognition motif (RRM) 1 is essential for NPM-ALK-mediated HuR binding to ARE-mRNAs. It remains now to clarify the role of these phosphorylations in the recruitment of HuR into polysomes and to demonstrate the functional relevance of these phosphorylations on the emergence and the maintenance of ALK+ ALCL. In the same time, I have taken part in another work in the team dealing with the role of the tyrosine kinase NPM-ALK in the control of miRNA expression, by methylation events. This project focused on the example of the control of the expression of the anti-apoptotic MCL-1 by miR-29a.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (246 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 215-243

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 TOU3 0256
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