L' inter-régulation des protéines p53, Mdm2 et Mdmx

The p53, Mdm2 and Mdmx protein and mRNA interplay

• Auteur / Autrice : Nadia Naski
• Direction : Robin Fåhraeus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bases fondamentales de l'oncogénèse
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines proto-oncogènes c-mdm2

Biosynthèse des protéines

Régulation de l'expression des gènes tumoraux

Protéine p53 suppresseur de tumeur

ARN messager

Résumé

Le facteur de transcription p53 est étudié dans le monde entier pour son rôle clé de suppresseur de tumeurs. En effet, le gène codant pour p53 est muté dans plus de 50% des cancers humains. Cependant, des transformations malignes peuvent aussi avoir lieu en présence d'une protéine p53 intacte. Celles-ci seraient causées par l'altération des voies de régulation en amont ou en aval de p53. Cette protéine est, en effet, finement régulée par une multitude de régulateurs positifs et négatifs. Mdm2 et son homologue Mdmx (aussi appelé Mdm4) sont les deux régulateurs négatifs majeurs de p53; ils peuvent se lier au suppresseur de tumeur et induire respectivement sa dégradation ou sa trans-répression. De plus, sous certaines conditions, p53 peut transactiver les gènes mdm2 et mdmx, impliquant ainsi les trois protéines dans des boucles de rétro-action négatives. Notre groupe a récemment montré qu'en plus de sa fonction inhibitrice, Mdm2 pouvait réguler p53 positivement en induisant la traduction de son ARNm. Mes résultats montrent que l'interaction entre la protéine Mdm2 et l'ARNm de p53 est strictement indépendante de l'interaction des deux protéines. Par contre, la conformation de l'ARNm de p53 semble jouer un rôle majeur dans son interaction avec Mdm2. De plus, étant donné l'importante homologie structurale que partagent Mdm2 et Mdmx, il nous semblait intéressant de vérifier si les deux protéines avaient des fonctions similaires. De façon surprenante, nous avons pu montrer que malgré sa capacité à se lier à l'ARNm de p53, Mdmx est incapable d'induire, à lui seul, la synthèse de p53, contrairement à Mdm2. Cependant, nous montrons que la protéine p53 est capable de lier la partie 5'UTR de l'ARNm de Mdmx et d'inhiber sa traduction de manière drastique, en conditions normales ou de stress génotoxique. Ces résultats ajoutent de nouvelles boucles de rétro-action au complexe réseau de régulation de p53.

The p53 transcription factor is studied Worldwide for its key fonction as a tumour suppressor protein. Importantly, the gene coding for p53 is mutated in around 50% of human cancers. However, malignant transformation can also occur in a p53 WT context, and this is believed to be caused by the abrogation of the regulatory pathways upstream or downstream of p53. Indeed, p53 is tightly regulated by aplethora of positive and negative regulatory factors. Mdm2 and its homolog Mdmx (also called Mdm4) are two major negative regulators of p53. They can bind to the p53 protein and induce respectively its degradation or its transrepression. In addition, under specific conditions, p53 can transactivate the mdm2 and mdmx genes, thus implicating the three proteins in negative feedback loops. Interestingly, our group has also shown recently that in addition to its inhibitory function, Mdm2 could positively regulate p53 by enhancing its mRNA translation. Here, we show that the capacity of Mdm2 to bind to the/?53 mRNA is independent of their protein-protein interaction. However, the conformation of the p53 mRNA seems to play a key role in its interaction with Mdm2. Moreover, since Mdm2 and Mdmx share a high structural homology, it was interesting to investigate whether Mdmx could play similar functions. Surprisingly, even though it also binds to the p53 mRNA, Mdmx, by its own, is unable to trigger p53 synthesis, contrary to Mdm2. However, we show that the p53 protein is able to bind to the Mdmx transcript (on its 5'UTR) and drastically inhibit its translation, under normal and genotoxic conditions. Altogether, these data add new feedback loops into the intricate p53 regulatory network.