Modifications de la protéine p53 et induction de l'apoptose par le NO et ses dérivés : mécanismes réactionnels et implication dans la cancérogenèse

Modifications of p53 protein and induction of apoptosis by NO and its derivates : mechanisms of reactions and implication in carcinogenesis

• Auteur / Autrice : Laurence Aubert
• Direction : Hiroshi Ohshima, Paule Vasseur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Cancérogenèse

Monoxyde d'azote

Mots clés libres

Protéine p53

Gène suppresseur tumeur

Résumé

Le but de cette étude est de mieux comprendre le rôle du monoxyde d'azote (NO. ) et de ses dérivés dans la cancérogenèse. Dans la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence qu'un traitement par un donneur de NO. , le S-nitrosoglutathion (GSNO) induit l'accumulation de la proteine p53 mais inhibe son activité de liaison spécifique a l'ADN et sa fonction anti-proliférative. Nous avons fait l'hypothèse que cette altération de p53 pourrait être due a des modifications de la protéine provoquées par le NO. Et ses dérivés. Nous avons montré que le NO. Réagit avec la protéine p53 pour former des résidus nitrotyrosines. Nous avons également observé la mort par apoptose de cellules humaines mammaires tumorales (MCF-7) traitées par 1mm de GSNO, ce qui est corrélé avec l'accumulation de la proteine pro-apoptotique Bax, un des gènes cibles de p53. Nous avons cependant montré que Bax peut s'accumuler de façon indépendante de p53 après exposition à du NO. . Une sur-production de NO. Dans les tissus enflammes, pourrait donc provoquer une inactivation partielle de p53, ce qui jouerait un rôle important dans le développement d'un cancer et le contrôle de la mort cellulaire. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié les réactions chimiques qu'il peut se produire entre différentes espèces produites lors de l'inflammation. Nous avons montré, in vitro, que la réaction entre l'anion nitroxyle (NO-) et H2O2, en présence d'ions métalliques de transition, forme de la 8-oxo-deoxyguanosine et produit du malondialdéhyde à partir de déoxyribose, ce qui est inhibé par des chélateurs du radical hydroxyle. Nous proposons donc que le NO se comporte comme un agent réducteur pour former le radical hydroxyle en présence de H2O2 et d'ions métalliques de transition. La formation de 8-oxo-déoxyguanosine a été mise en évidence sur l'ADN de cellules MCF-7 exposées aux mélanges NO-/H2O2 et NO. / H2O2. De plus, ces deux mélanges induisent rapidement une apoptose qui peut être inhibée par un chélateur du Fer, la deféroxamine, ce qui montre l'importance d'ions métalliques de transition pour la toxicité exercée par NO-/H2O2 et NO. /H2O2

The aim of this study is to better understand the role of nitric oxide (NO. ) and its derivatives in carcinogenesis. In the first part of this work, we have shown that a treatment by a NO donor, S-nitrosoglutathione (GSNO), induced an accumulation of the tumor suppressor p53 protein but inhibited its DNA binding activity and its anti-proliferative function. We have hypothesized that this alteration of p53 could be due to modification(s)of p53 protein by NO. And its derivatives. We found that NO. (and/or its derivatives) reacted with p53 protein to form nitrotyrosine residues. We have also observed that 1mM GSNO induced apoptosis that was well correlated with the accumulation of the pro-apoptotic protein Bax, one of the target genes of p53. Nevertheless, we have also demonstrated that Bax could accumulate by a p53 independent pathway. Thus, partial inactivation of p53 through overproduction of NO. Could occur in inflamed tissues, playing an important role in cell death control and tumor. In the second part of this work, our purpose was to determine chemical reactions that could occur between some reactive species produced during the inflammatory process. We have found that, in vitro, the reaction between nitroxyl aion (NO-) and H2O2, in the presence of metal transition ions, induced the formation of 8-oxo-deoxyguanosine and of malondialhehyde from deoxyribose that was inhibited by radical hydroxyl chelators. We proposed that NO- behaved as a reductor agent to form hydroxyl radical in the presence of H2O2 and ions metallic transition ions. Formation of 8-oxo-deoxyguanosine was also found in MCF-7 cells exposed to NO-/H2O2 and NO. /H2O2. Furthermore, these compounds induced rapidly apoptosis, which could be inhibited by the iron chelator deferoxamine, demonstrating the importance of transition metallic ions for the toxicity NO-/H2O2 and NO. /H2O2