Rôle de PCNA cytoplasmique dans la survie cellulaire

Role of cytoplasmic PCNA in cell survival

• Auteur / Autrice : Delphine Ohayon
• Direction : Véronique Witko-Sarsat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Hématologie et oncologie
• Date : Soutenance le 23/09/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Hématologie, oncogenèse et biothérapies (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Cochin (Paris ; 2002-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Renato Costa Monteiro
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Véronique Witko-Sarsat, Renato Costa Monteiro, Charaf Benarafa, Corinne Dupuy, Etienne Weiss, Frédéric Pendino
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Charaf Benarafa, Corinne Dupuy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytosol

Cellules HL-60

Apoptose

Leucémie aigüe myéloïde

métabolisme

génétique

Antigène nucléaire de prolifération cellulaire

Mucoviscidose

Neutrophiles

Mots clés libres

Protéine dite "scaffolding"

Protein scaffold

Résumé

Notre laboratoire a mis en évidence la présence de la protéine Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) localisée exclusivement dans le cytosol du neutrophile exerçant une activité anti-apoptotique. C'est une protéine dite "scaffolding" qui s'associe à de nombreuses protéines partenaires pour assumer ses fonctions. Dans des conditions physiologiques, la relocalisation du noyau vers le cytosol de PCNA s'effectue à la fin de différenciation granulocytaire. Mon projet de thèse a permis d'identifier que cette relocalisation cytoplasmique était dérégulée dans les cellules leucémiques contribuant au phénomène de survie exagérée et à la résistance à la chimiothérapie. Nous avons montré qu'il y avait une augmentation très significative de PCNA cytoplasmique dans le cytosol des cellules HL-60 rendues résistantes à la daunorubicine (HL-60R) résultant d'un export nucléaire actif, en comparaison aux cellules HL-60 sensibles (HL-60S). Dans ces cellules HL-60R, PCNA cytoplasmique interagit avec NAMPT, une protéine qui a un rôle clé dans la voie de la glycolyse leur conférant un avantage de survie des cellules.Enfin, dans le neutrophile, nous avons mis en évidence pour la première fois une association structurale et fonctionnelle entre la protéine cytosolique p47Phox de la NADPH oxydase et PCNA suggérant que ce dernier contrôle à la fois la survie et l'état de repos du neutrophile.PCNA est donc un facteur clé cytoplasmique dans la survie de plusieurs types cellulaires. Identifier ses mécanismes d'action dans le but de moduler ses partenaires s'avère être un axe de recherche très utile pour développer de nouveaux traitements thérapeutiques.

Cytosolic proliferating cell nuclear antigen (PCNA), a scaffolding protein involved in DNI replication, has been described as a key element in survival of neutrophil, a non-proliferating cell. Without enzymatic activity this main function is to build a protein scaffold through the binding and functional coordination of its different partners. This relocation of PCNA from the nucleus into the cytoplasm occurs at the end of granulocytic differentiation. From our present findings, we propose new paradigm in which cytosolic PCNA builds a protein scaffold that dictates Acute Myeloid Leukemia (AML) cell survival by enhancing their glycolytic metabolism and in turn conferrinl chemotherapy resistance. We have demonstrated that daunorubicin-resistant HL-60 cells (HL-60R have a prominent cytosolic PCNA localization due to increased nuclear export compared to their sensitive counterpart. By interacting with nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT), protein involved in the NAD biosynthesis, PCNA coordinates the glycolysis pathway and survival especially in HL-60R cells.In neutrophil, we have also demonstrated a functional and structural interaction between a protein p47Phox: a cytosolic subunit of NADPH oxidase and PCNA which suggested that PCNA control the survival and maintain the resting state of neutrophils. PCNA is a key element involved in survival of different types of cells. Decipher the molecular mechanisms of PCNA to modulate its partners represent a promising avenue of research.