Rôle d’OTT1 et de la voie NOTCH dans la mégacaryopoïèse

Role of OTT1 and NOTCH signaling in megakaryopoiesis

• Auteur / Autrice : Vinciane Mabialah
• Direction : Olivier Bernard, Thomas Mercher
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Cancérologie - Biochimie, Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance le 26/06/2013
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Cancérologie : Biologie, Médecine, Santé (2000-2015 ; Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique des tumeurs (Université Paris V - Paris Descartes ; Institut Gustave Roussy)
• Jury : Président / Présidente : Christian Auclair
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christian Auclair, Françoise Porteu, François Morlé, Allison Bardin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Françoise Porteu, François Morlé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Progéniteurs myéloïdes

Différenciation cellulaire

Leucémie aigüe

Mégacaryocytes

Hématopoïèse

Mots clés libres

Hématopoïèse

NOTCH

PI3K/AKT

Mégacaryocytes

Progéniteurs

Différenciation

OTT1

Hematopoiesis

NOTCH

PI3K/AKT

Megakaryocytes

Progenitors

Differentiation

OTT1

Résumé

L’hématopoïèse est le processus physiologique qui permet le développement de l’ensemble des cellules sanguines matures, leur renouvellement et leur homéostasie tout au long de la vie. L’hématopoïèse est généralement décrite de façon hiérarchique avec, au sommet, les cellules souches hématopoïétiques qui s’autorenouvellent et se différencient en progéniteurs puis en cellules matures. La voie de signalisation NOTCH canonique, contrôle l’activité du facteur de transcription RBPJ. Elle joue un rôle dans le développement des lymphocytes T et la spécification de la différenciation des cellules souches hématopoïétiques normales vers la lignée mégacaryocytaire. Les protéines de la famille OTT1 (OTT1, OTT3 et SHARP) s’expriment de façon ubiquitaire et sont impliquées dans le contrôle de l’activité de RBPJ. Les modalités de régulation de ces activités et l’intégration de signaux provenant d’autres voies de signalisation sont mal caractérisées. L’utilisation d’un modèle de différenciation in vitro de cellules souches hématopoïétiques sur des cellules stromales (OP9) exprimant le ligand NOTCH Delta-like 1 (DL1) ainsi que l’utilisation de modèles murins, nous a permis de montrer un lien entre la voie NOTCH et la voie PI3K/AKT dans le développement mégacaryocytaire. Nos résultats indiquent que la différenciation mégacaryocytaire peut être engagée à partir de progéniteurs myéloïdes engagés dépendant principalement de la voie PI3K/AKT, mais également directement à partir de cellules souches hématopoïétiques pour lesquelles une activation de la voie PI3K/AKT conduit à une synergie avec la voie NOTCH, mais n’est pas essentielle à la spécification mégacaryocytaire. D’autre part, pour comprendre le mécanisme de régulation de la protéine OTT1, j’ai recherché ses partenaires protéiques par crible double hybride chez la levure, et identifié des interactions avec, entre autres, des protéines à activité tyrosine kinase de la famille SRC (dont LYN) et SHARP. La spécificité d’interaction entre OTT1 et LYN a été validée dans un modèle de surexpression ainsi que dans une lignée modélisant la leucémie aigüe mégacaryocytaire. Dans nos modèles, l’interaction avec LYN conduit à la phosphorylation d’OTT1. Les analyses fonctionnelles préliminaires n’ont pas permis à ce jour de mettre en évidence un rôle essentiel de cette interaction dans le développement mégacaryocytaire.

Hematopoiesis is generally described as a hierarchical system, with at the top hematopoietic stem cells which self-renew and differentiate in progenitors, then in mature cells. Canonical Notch signaling controls RBPJ transcriptional activity. It plays a role in T lymphocyte development and stem cell fate. OTT1 family proteins (OTT1, OTT3 and SHARP) are expressed ubiquitously and are implied in control of RBPJ activity. The regulation of these activities and signal integration are all not well characterised. The use of an in vitro model of differentiation for hematopoietic stem cells on OP9 stroma cells expressing the NOTCH Delta-like-1 (DL1) ligand and the use of murine models, allowed us to show a link between NOTCH and PI3K/AKT in megakaryocytic development. Our results indicate that megakaryocytic differentiation can be engaged from myeloid progenitors depending mostly on the PI3K pathway but also from hematopoietic stem cells for which, an activation of PI3K/AKT lead to a synergy with NOTCH, but is not essential for megakaryocytic specification. On the other hand, to understand OTT1’s mechanisms of regulation, I looked for proteic binding partners by the double hybrid screen technique. Among the candidates I identified SHARP and SRC family kinases as LYN. The specific interaction between OTT1 and LYN was validated in a overexpression model and in a cell line modeling acute megakaryoblastic leukemia. In our models, the interaction with LYN lead to the phosphorylation of OTT1. However, the first analysis did not point out an essential role of this interaction in megakaryocytic development.