Many studies have shown that peroxisome-proliferator-activated receptor [gamma] (PPAR[gamma]) plays an important role in adipose tissue formation by activating genes implicated in adipogenesis. PPAR[gamma] heterodimerizes with retinoid X receptor [alpha] (RXR[alpha]), in the presence of ligand, on PPAR response elements (PPREs) in the promoter of target genes involved in adipocyte differentiation. General receptor for phosphoinositides 1 (GRP1) is a corepressor of thyroid hormone receptors (TRs), a nuclear receptor like PPAR[gamma]. GRP1 decreases TRs' transcriptional activity by lowering dimerisation on DNA. Since PPARs and TRs have important structural similarities and that GRP1 interacts with PPARs in vitro, we hypothesized that GRP1 could be a coregulator of PPARs and, thus be implicated in adipogenesis. To better understand GRP1's effect on PPAR[gamma]2, transcriptional activity assays have been done and show that increasing concentrations of GRP1 decrease the transcriptional activity of PPAR[gamma]2. We also studied GRP1 expression by Western blots of total protein extracts from 3T3-L1 cells at different times during differentiation: GRP1 is present in 3T3-L1 preadipocytes and its expression decreases during adipogenesis. According to those results, GRP1 may be a PPAR[gamma] corepressor. After those observations, GRP1 effects on adipogenesis were studied by modulating its expression with lentiviral particles. Interestingly, GRP1 knock-down before inducing 3T3-L1 differentiation, almost abrogates adipogenesis and adipocytes markers, PPAR[gamma] and aP2, while its overexpression increases lipid storage without affecting PPAR[gamma] expression. On the opposite, GRP1 modulation after differentiation induction shows that expression knock-down slightly promotes adipogenesis by increasing PPAR[gamma], aP2 and lipid accumulation and that overexpression weakly decreases lipid storage. Our results suggest that GRP1 implication during adipogenesis occurs at two distinct and precise moments. It seems to be a key factor in the early stages of adipocyte differentiation and to be implicated as a PPAR[gamma] transcriptional activity modulator as a corepressor. Future experiments will help detail modulation of protein expression and underlying mechanisms to better understand the role of GRP1 in adipogenesis and, eventually, comorbidities linked to obesity like cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus.

Les hormones thyroïdiennes (HTs) sont impliquées dans un large éventail d'événements physiologiques dont le développement neuronal, la croissance et le métabolisme énergétique.Les effets des HTs sont exercés par l'action de leurs récepteurs, les TRs, membres de la superfamille des récepteurs nucléaires (NRs).Les TRs sont des facteurs de transcription qui régulent le niveau d'expression des gènes cibles des HTs. Dépendamment du type de l'élément de réponse (TRE) localisé dans la région promotrice des gènes ils stimulent ou inhibent l'expression des gènes codant pour des protéines. L'activité transcriptionnelle des TRs est contrôlée par plusieurs co-régulateurs et les HTs. À la suite d'un criblage double-hybride chez la levure nous avons identifié plusieurs nouveaux partenaires des TRs dont; le general receptor for phosphoinositides-1 (GRP1) et Ran binding protein in microtubule (RanBPM). GRP1 interagit avec le domaine de liaison à l'ADN (DBD) des TRs qui est responsable de la liaison des TRs. L'interaction entre GRP1 et les TRs n'est pas modifiée par les HTs. De plus, nous avons démontré que GRP1 était présent dans les complexes formés par les TRs au niveau des compartiments cytoplasmique et nucléaire. Des essais transcriptionnels, en utilisant le gène rapporteur de la luciférase, ont montré que la surexpression de GRP1 inhibe l'activité transcriptionelle des TRs de 45 à 60% tant au niveau de TREs positifs (TRETK, LYSx2 et DR+4) que de TREs négatifs (les promoteurs humains de la thyréolibérine (TRH) et la thyréostimuline-alpha (TSH[alpha])). Dans le but de comprendre le mécanisme d'action de GRP1, nous avons étudié son effet sur la formation des complexes homodimères (TR/TR) et hétérodimères (TR/RXR) au niveau de TREs. Ces études ont démontré que GRP1 diminue de 25-35% et 45-50% la liaison à l'ADN des complexes TR/TR et TR/RXR respectivement et ce, sans influencer la composition des dimères. De plus, une dose croissante d'oligo double-brins de TRE inhibe l'interaction entre GRP1 et les TRs (diminution de 75% par rapport au contrôle). Par la suite, nous avons démontré que GRP1 n'influence pas la formation des dimères TR/TR ou TR/RXR. GRP1 agit donc comme un compétiteur de la liaison aux TREs par les TRs via son interaction avec le DBD. Ce mécanisme d'action n'a jamais été identifié pour d'autres co-répresseurs des NRs. RanBPM est également un partenaire des TRs dont l'interaction n'est pas modifiée par le ligand. RanBPM possède une plus grande affinité pour les isoformes TR[bêta]. Le DBD constitue un point d'interaction important, mais qu'il existe également d'autres points d'interaction dans le TRs. L'interaction entre RanBPM et les TRs est présente dans des cellules non-transfectées. Des essais transcriptionnels ont démontré que RanBPM stimule jusqu'à 180% la transcription des TRs au niveau des pTREs (TRETK, DR+4) et jusqu'à 300% sur les nTREs (TRH, TSH[alpha]). Dans le but de découvrir par quel mécanisme RanBPM agit comme co-activateur, nous avons étudié la liaison de RanBPM avec des co-activateurs classiques. Ainsi, nous avons démontré que RanBPM interagit avec les steroid receptor coactivator-1 et -2 -3 (SRC-1-3) mais pas avec le CREB-binding protein murin (mCBP).Les essais transcriptionnels utilisant RanBPM de paire avec ces co-activateurs, démontrent que SRC-1 produit un effet synergique sur l'activité transcriptionelle des TRs et le mCBP produit un effet additif. Ce phénomène pourrait signifier que le mode d'action de RanBPM est relié à celui des co-activateurs de première vague, comme les SRCs. Par contre, le mode d'action de mCBP, qui fait partie de la deuxième vague de co-activateurs, ne serait pas associé à celui de RanBPM. L'implication des protéines co-régulatrices est essentielle à la régulation transcriptionnelle effectuée par les TRs, et les progrès futurs dans ce domaine dépendent de leur découverte et de la détermination de leur(s) fonction(s). GRP1 et RanBPM interagissent au niveau du DBD, un phénomène rare parmi les partenaires d'interaction des TRs. De plus, cette région présente le plus haut niveau d'homologie dans la superfamille des NRs, faisant de GRP1 et RanBPM des joueurs potentiels importants du système endocrinien.

Le contrôle du cycle cellulaire, processus fondamental pour la prolifération cellulaire, est souvent altéré au cours de la tumorigenèse. Les facteurs de transcription E2Fs sont des régulateurs majeurs de l'expression de gènes impliqués dans le cycle cellulaire, la réplication de l'ADN, la mort cellulaire programmée ou encore la différenciation cellulaire. La famille des facteurs E2Fs contient des membres qui agissent comme activateurs ou répresseurs de la transcription et dont l'activité est régulée par un grand nombre de corégulateurs transcriptionnels, incluant notamment les protéines à poche pRb, p107, p130. RIP140 (Receptor Interacting Protein of 140kDa) a été identifié comme un corépresseur de nombreux récepteurs nucléaires, une autre grande famille de facteurs de transcription qui, pour certains, régulent positivement l'expression du gène RIP140.Ce travail de thèse a permis d'identifier RIP140 comme un nouveau répresseur de l'activité transcriptionnelle du facteur E2F1, dans des expériences de transfection transitoire ainsi que sur l'expression de gènes endogènes. Nous avons également montré que l'expression ectopique de RIP140 bloque la progression des cellules dans le cycle cellulaire. Dans les cancers du sein, le niveau d'expression de RIP140 présente une corrélation inverse avec celui de différents gènes cibles des facteurs E2Fs et semble discriminer les tumeurs luminales des tumeurs basales. Nous avons également démontré que le niveau d'ARNm RIP140 est régulé au cours du cycle cellulaire et que le promoteur du gène RIP140 est une cible directe des facteurs E2Fs. Cette régulation implique des sites de liaison des facteurs E2Fs et Sp1 de la région proximale du promoteur. La régulation de ce gène par E2F1 a également été observée au cours du processus de différenciation adipocytaire en utilisant un modèle murin E2F1-/-.En conclusion, ce travail a permis d'identifier RIP140 comme un nouvel acteur de la voie de signalisation par les facteurs E2Fs. / Cell cycle control, a fundamental process which controls cell proliferation, is frequently altered during tumorigenesis. The E2F transcription factors are central regulators of target gene expression involved in cell cycle regulation, DNA replication, apoptosis and differentiation. The E2F transcription factors family encompasses members which act as activators or repressors. Their activities are regulated by a large number of transcriptional coregulators, including in particular the pocket proteins pRb, p107, p130.The transcription coregulator RIP140 (Receptor Interacting Protein of 140kDa) has been identified as a partner of numerous nuclear receptors, another important transcription factor family. Some of these nuclear receptors positively regulate RIP140 gene expression.This work identified RIP140 as a new repressor of E2F1 transcriptional activity, both in transient transfection experiments and on the expression of endogenous target genes. We also showed that ectopic expression of RIP140 blocks cell cycle progression. In breast cancers, the level of RIP140 expression is inversely correlated with various target genes of E2Fs factors and seems to discriminate luminal from basal tumors. We also demonstrated that the RIP140 mRNA expression is regulated during cell cycle and that the RIP140 promoter is a direct target of E2F transcription factors. This regulation involves both E2F and Sp1 binding sites in the proximal region of the RIP140 promoter. The regulation of the RIP140 gene by E2F1 was also observed during adipocyte differentiation using an E2F1-/- mouse model.In conclusion, this study identified RIP140 as a new regulator of the E2F signalling pathway and as a novel E2F1 target gene. These results open new perspectives concerning the roles that this transcriptional coregulator might play in the control of cell proliferation and tumorigenesis.

Malgré de nombreux progrès réalisés dans les traitements des cancers gynécologiques, ceux-ci demeurent la principale cause de mortalité due au cancer chez la femme. Les instabilités chromosomiques et génomiques au niveau du locus 3p21.3 sont des événements fréquents liés à des cancers épithéliaux, notamment les cancers du sein et de l'ovaire. C’est dans cette région que se trouvent les gènes hyaluronidases HYAL-1, HYAL-2 et HYAL-3. HYAL-1 est particulièrement surexprimé dans plusieurs cancers, notamment, le cancer de la prostate, la vessie, le cou, la tête et le sein où il est impliqué dans la progression tumorale et les métastases. Nous avons démontré que dans le locus 3p21.3, HYAL-1 est un gène cible sélectivement réprimé par ERα et l’estrogène. L’analyse de la cohorte METABRIC a révélé une corrélation inverse significative entre l’expression du gène HYAL-1 et ERα. Nous avons identifié des sites de liaison pour ERα au niveau du locus 3p21.3, parmi eux, un ERE proximal était responsable de la répression de HYAL-1 par ERα en plus d’un site Sp-1 requis pour atteindre une répression optimale. Cette répression de HYAL-1 est accompagnée par un enrichissement de la marque répressive H3K27me3 au niveau des deux sites ERE et Sp-1. En plus de réguler l’expression de nombreux gènes, l’activité transcriptionnelle des ERs est aussi régulée par les corégulateurs qui sont recrutés sur les ERs. Nous avons identifié un nouveau partenaire d’interaction inattendu pour les ERs, soit le facteur de transcription hématopoïétique TAL1. Malgré sa réputation d’oncogène dans les leucémies lymphoblastiques aiguës des cellules T, ce facteur de transcription est un corépresseur d’ERα, dû à son effet répresseur direct sur l’activité transcriptionnelle du récepteur en réponse à l’estrogène et donc sur l’expression de ces gènes cible dans le cancer du sein. De plus, TAL1 réprime aussi l’activation d’ERα en réponse à la phosphorylation induite par la voie des MAPK/Erk. Cette répression d’ERα par TAL1 résulte en une diminution de la prolifération et la migration des cellules cancéreuses mammaires. / Despite many advances in treatment of gynecological cancers, they remain the leading cause of cancer death in women. Chromosomal and genome instabilities at the 3p21.3 locus are frequent events related to epithelial cancers, including breast and ovarian cancers. It is in this region that the hyaluronidase HYAL-1, HYAL-2 and HYAL-3 genes are found. HYAL-1 is particularly overexpressed in several cancers, including prostate, bladder, neck, head and breast cancers where it promotes tumor progression and metastasis. We demonstrate here, that in the 3p21.3 locus, HYAL-1 is a target gene selectively repressed by ERα and estrogen. Integrative data mining using METABRIC dataset revealed a significant inverse correlation between ERα and HYAL-1 gene expression in human breast tumors. We identified binding sites for ERα at the 3p21.3 locus, among which a proximal ERE responsible for repression of HYAL-1 by ERα, in addition to an Sp-1 site required to achieve optimal repression. This repression of HYAL-1 is accompanied by an enrichment of the repressive mark H3K27me3 at the two sites ERE and Sp-1. In addition to regulate the expression of many target genes, the transcriptional activity of estrogen receptors is also regulated by coregulators who are recruited on ERs. We identified a new unexpected interaction partner for ERs, the hematopoietic transcription factor TAL1. Despite its reputation as an oncogene in T-cell acute lymphoblastic leukemia, this transcription factor is an ERα-corepressor due to its direct repressive effect on the transcriptional activity of the receptor in response to estrogen and thus to expression of its target genes in breast cancer. Moreover, TAL1 also inhibits ERs activation in response to phosphorylation induced by the MAPK/Erk pathway. This repression of ERα by TAL1 results in decreased growth and migration of mammary cancer cells.