Etude des voies de signalisation activées par les peptides d'élastine dans les fibrolastes dermiques humains : application à la régulation de la production de la pro-MMP-1 dans le cadre de la réaction stromale : thèse pour le doctorat en sciences spécialité Biochimie

par Laurent Duca

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Laurent Debelle.

Soutenue en 2004

à Reims .

mots clés

• Fibroblastes
• Peptides
• Neuraminidase

Résumé

L'élastine est la protéine de la matrice extracellulaire responsable de la résilience des tissus. Cependant, son rôle n'est pas restreint à cette fonction : la dégradation de l'élastine lors de la progression tumorale conduit à la genèse de peptides d'élastine doués d'activités biologiques. Ces peptides induisent ainsi l'expression de pro-MMP-1 par les fibroblastes dermiques, métalloprotéinase matricielle impliquée dans l'invasion tumorale. Nous montrons par l'utilisation d'approches pharmacologiques et génétiques que les peptides d'élastine induisent l'expression de la pro-MMP-1 via la voie ERK1/2. Les facteurs de transcription de la famille AP-1 sont activés par cette voie. L'activation de ERK1/2 met en jeu deux voies complémentaires : protéine G0/Gi / p110g / Raf-1 / MEK1/2 et AMPc / PKA / B-Raf / MEK1/2. P110g est activée par l'hétérodimère bg dérivé de la protéine G. Ras n'est pas impliqué dans l'activation de la voie ERK1/2. L'analyse préliminaire du mode de fonctionnement du complexe récepteur de l'élastine suggère que son activité neuraminidase stimulée par les peptides d'élastine est le point d'initiation de la transduction du signal. Une analyse par microscopie confocale montre que le récepteur est localisé dans les radeaux lipidiques de la membrane plasmique. La destruction de ces microdomaines par déplétion du cholestérol qu'ils contiennent met en évidence leur rôle crucial dans la transduction du signal du récepteur. Enfin, la stimulation des cellules par les peptides d'élastine induit la production de lactosylcéramide, second messager pouvant être généré par l'action de la neuraminidase et qui pourrait être responsable de l'activation de la voie ERK1/2

Titre traduit

Signalling pathways induced by elastin peptides in human dermal fibroblasts : regulation of pro-MMP-1 production during the stromal reaction

Résumé

Elastin is the extracellular matrix molecule responsible for resilience of tissues. However, its role is not restricted to this function. During cancer progression, elastin is degraded leading to the production of elastin peptides which exhibit biological activities. These peptides induce pro-MMP-1 production by dermal fibroblasts, a matrix metalloproteinase involved in tumour development. Using pharmacological and genetic approaches, we show that elastin peptides induce pro-MMP-1 production via the ERK1/2 pathway. AP-1 transcription factors are activated via these kinases. ERK1/2 activation is achieved by the complementary involvement of two signalling modules G0/Gi protein / p110g / Raf-1 / MEK1/2 and cAMP / PKA / B-Raf / MEK1/2. P110g is activated by bg subunits derived from the G protein. Ras does not participate to ERK1/2 pathway activation. Preliminary analysis of the elastin receptor operational mechanism suggests that its elastin peptides-induced neuraminidase activity is the initiating point of its signalling. Confocal microscopy analysis shows that the receptor colocalize with plasma membrane lipids rafts. Destruction of rafts by cholesterol depletion demonstrate the key role of these microdomains in the elastin receptor signalling. Finally, we show that cell stimulation with elastin peptides induce the production of the second messenger lactosylceramide. This molecule could be generated through neuraminidase activity and could be responsible for ERK1/2 pathway activation