Les kinases Pim phosphorylent Chk1 et régulent ses fonctions dans les leucémies aiguës myéloïdes

par Ling Li Yuan

Thèse de doctorat en Biotechnologies, cancérologie

Sous la direction de Stéphane Manenti.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    La kinase Chk1 est un régulateur central des points de contrôles du cycle cellulaire qui sont importants pour maintenir la stabilité génétique. La phosphorylation par Akt sur la Ser280 entraîne la rétention cytoplasmique et l'inactivation de la kinase Chk1, ce qui conduit à l'instabilité génétique des cellules PTEN-/-. Dans les cellules de leucémies aiguës myéloïdes portant la mutation Flt3-ITD, nous avons observé des taux élevés de phosphorylation de Chk1 sur la Ser280. De plus, cette phosphorylation est dépendante de l'activité de Flt3-ITD. Des inhibiteurs pharmacologiques et d'interférence ARN ont permis d'identifier les protéines Pim1/2, et non Akt, comme effecteurs de cette phosphorylation dans ces cellules. Pim1 phosphoryle Chk1 in vitro sur sa Ser280, et l'expression ectopique de Pim1/2 induit la phosphorylation de Chk1. La phosphorylation sur la Ser280 ne modifie pas la localisation de Chk1, mais facilite ses fonctions sur le cycle cellulaire et la résistance des cellules leucémiques. En utilisant des inhibiteurs de Flt3, Pim ou Chk1, nous avons observé une synergie avec des agents génotoxiques (apoptose), permettant aux cellules d'échapper à l'arrêt G2/M induit par l'étoposide. Nous montrons également que les phosphorylations de Cdc25C sur la Ser216 et de l'histone H3 sur la Thr11, toutes deux dépendantes de Chk1, sont diminuées après inhibition de Flt3 et exposition à des agents génotoxiques. En réponse aux dommages à l'ADN, l'expression ectopique de Chk1 restaure la résistance des cellules Flt3-ITD et maintient la phosphorylation de l'histone H3, au contraire du mutant non-phosphorylable Ser280Ala. Enfin, nos études sur des cellules leucémiques primaires de patients confirment que la phosphorylation de Chk1 sur la Ser280 est dépendante des kinases Flt3 et Pim. Ces résultats mettent en évidence une nouvelle voie impliquée dans la résistance des cellules leucémiques Flt3-ITD aux agents génotoxiques, et montrent pour la première fois la régulation de la phosphorylation de Chk1 sur sa Ser280 dans les hémopathies myéloïdes

  • Titre traduit

    Pim kinases phosphorylate Chk1 and regulate its functions in acute myeloid leukemia


  • Résumé

    The serine/threonine kinase Chk1 plays a central role in the cell cycle checkpoint that is important for the genomic stability. Phosphorylation by Akt on Ser280 was reported to induce cytoplasmic retention and inactivation of Chk1 with consequent genetic instability in PTEN-/- cells. In acute myeloid leukemia (AML) cells carrying the Flt3-ITD mutation, we observed high rates of Flt3-ITD-dependent Chk1 Ser280 phosphorylation. Pharmacological inhibition and RNA interference identified Pim1/2, not Akt, as effectors of this phosphorylation. Pim1 catalyzed Ser280 phosphorylation in vitro, and ectopic expression of Pim1/2 induced Chk1 phosphorylation. Ser280 phosphorylation did not modify Chk1 localization, but facilitated its cell cycle and resistance functions in leukemic cells. Flt3, Pim or Chk1 inhibitors synergized with DNA damaging agents to induce apoptosis, allowing cells to bypass the etoposide-induced G2/M arrest. Consistently, etoposide-induced Chk1- dependent phosphorylations of Cdc25C on Ser216 and histone H3 on Thr11 were decreased upon Flt3 inhibition. Accordingly, ectopic expression of Chk1 improved the resistance of Flt3-ITD cells and maintained histone H3 phosphorylation in response to DNA damage, while expression of unphosphorylated Ser280Ala mutant did not. Finally, Flt3- and Pim-dependent phosphorylation of Chk1 on Ser280 was confirmed in primary blasts from patients. These results identify a new pathway involved in resistance of Flt3-ITD leukemic cells to genotoxic agents, and they constitute the first report of Chk1 Ser280 regulation in myeloid malignancies

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 147-164

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2013 TOU3 0141
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 11192
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