Caractérisation d'un mécanisme d'activation alternatif du facteur de transcription NF-kB utilisant la phosphorylation sur tyrosine de la sous-unité inhibitrice IkB-α

Characterization of an alternative mechanism of NF-kB transcription factor activation using tyrosine phosphorylation of the inhibitory subunit IkB-α

• Auteur / Autrice : Antonia Livolsi
• Direction : Jean-François Peyron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Nice

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation génétique

Tyrosine kinases

Résumé

Le facteur de transcription NF-kB est impliqué dans la régulation de nombreux gènes essentiels aux réponses immune, inflammatoire, proliférative et apoptique. NF-kB est retenu inactif dans le cytosol par interaction avec une protéine inhibitrice IkB. En réponse au stimulus, IkB est phosphorylé sur deux sérines N-terminales puis dégradé par le protéasome, libérant NF-kB vers le noyau. Nous avons montré l’existence, dans les lymphocytes T, d’un mécanisme alternatif d’activation de NF-kB utilisant la phosphorylation sur tyrosine d’IkB-α pour induire la dissociation des complexes NF-kB/IkB. Les PTK Lck et ZAP-70 sont impliquées dans la phosphorylation sur les tyrosines 42 et 305 d’IkB-α et l’activation de NF-kB en réponse au percanadate (inhibiteur de PTP). Contrairement à la phosphorylation sur sérine d’IkB-α, celle sur tyrosine n’entraîne pas la dégradation de l’inhibiteur. L’interaction d’IkB-α phosphorylé avec une (des) protéine (s) à domaine SH2 participerait à la dissociation des complexes NF-kB/ IkB-α. Nous avons montré que la réoxygénation ou la stimulation par H2O2 des cellules Jurkat induit la phosphorylation sur tyrosine d’IkB-α. Cette réaction a été aussi observée dans des conditions d’ischémie/reperfusion du foie et du cœur ou d’irradiation X d’astrocytes, suggérant que les ROIs sont impliqués dans ce nouveau mécanisme d’activation de NF-kB. La stimulation des récepteurs de surface comme le TNF-R1 dans les macrophages de moelle osseuse ou le NGF-R dans les neurones induit également la voie pTyr-dépendante. En conclusion, nous avons contribué à la caractérisation des mécanismes moléculaires qui contrôlent l’activité du facteur NF-kB, dont la dérégulation est associée à de nombreuses pathologies (inflammation chronique, cancers, maladies neurodégénératives). La compréhension de ces mécanismes permettra à terme de concevoir des inhibiteurs spécifiques pour améliorer le traitement de ces maladies.

NF-kB transcription factor is involved in the regulation of several genes essential for immune, inflammatory, proliferative and apoptic responses. NF-kB is sequestered in the cytosol by the inhibitory subunit IkB. Following simulation, IKB is phosphorylated on two N-terminal serines then degraded by the 26S proteasome, allowing NF-kB nuclear translocation. In this work, we revealed an alternative mechanism of NF-kB activation in T lymphocytes, using tyrosine phosphorylation of IkB-α induce association of NF-kB/IkB complexes. We showed that Lck t and ZAP-70 tyrosine kinases are involved in the phosphorylation of tyrosines 42 and 305 of IkB-α and NF-kB activation by pervanadate (an inhibitor of tyrosine phosphatases). By contrast to serine phosphorylation, tyrosine phosphorylation of IkB-α does not lead to its degradation. Interaction of phosphorylated IkB-α with SH2 domain-containing proteins may participate to the dissociation of NF-kB/ IkB-α complexes. We showed that reoxygenation or H2O2 stimulation of Jurkat cells induce tyrosine phosphorylation of IkB-α. This reaction is also observed in the case of ischemia/reperfusion of the liver and the heart or X-rays irradiation of astrocytes, suggesting that ROIs are involved in this new pathway of NF-kB activation. Engagement of surface receptors such as TNF-R1 in bone marrow macrophages or NGF-R in neurons also induces the pTyr-dependent pathways. In conclusion, we contributed to the characterization of the molecular mechanisms that control NF-kB activity, whose dysregulation is associated to diverse pathologies (chronic inflammation, cancers, and neurodegenerative diseases). Understanding these mechanisms will allow in fine to design specific inhibitors to improve the treatment of these diseases.