Netrins are a small family of secreted proteins that function as chemotropic cues directing cell and axon migration during neural development. They are bifunctional molecules attracting and repelling different classes of axons. DCC (deleted in colorectal cancer) is a transmembrane receptor for netrin-1 implicated in mediating both responses. The intracellular mechanisms mediating the response of an axon to netrin-1 are currently unclear. Previous studies indicated that extracellular guidance cues induce the neuronal growth cone to advance, retract, or turn by regulating the actin cytoskeleton within the growth cone. The Rho family GTPases, in particular, RhoA, Rac1 and Cdc42, are well-described regulators of actin reorganization in non-neuronal cells, and there is now compelling evidence implicating a role for them as signaling components within the neuronal growth cone. / In the first part of this thesis, we have demonstrated that the Rho GTPases are required for embryonic spinal commissural axon outgrowth induced by netrin-1. Using NIE-115 neuroblastoma cells we found that both Rac1 and Cdc42 activities are required for DCC-induced neurite outgrowth. In Swiss 3T3 fibroblasts, DCC was found to trigger actin reorganization through activation of Rac1. These results implicate the small GTPases as important signaling components in the molecular mechanisms underlying DCC. / In the second part, we found that DCC interacts constitutively with the adaptor protein Nck in commissural neurons. Moreover, dominant negative Nck-1 inhibits the ability of DCC to induce neurite outgrowth in NIE-115 cells and to activate Rac1 in fibroblasts in response to netrin-1. These studies provide evidence for an important role of Nck-1 in a novel signaling pathway from an extracellular guidance cue to changes in the actin-based cytoskeleton responsible for axonal guidance. / In the last part, we found that disruption of each of the PxxP motifs in the cytoplasmic domain of DCC is not able to block the interaction of DCC with Nck-1, suggesting that more than one PxxP motifs or non-PxxP sequences may mediate the interaction of DCC with Nck-1. / Taken together, the data in this thesis contribute to our understanding of the intracellular mechanisms mediating the response of an axon to netrin-1 during neural development.

The tyrosine kinase receptor HER2/neu (ErbB2) plays fundamental roles in the development, proliferation and differentiation processes. Overexpression of ErbB2 is present in 25%--30% of breast cancers and is associated with poor prognosis. Trastuzumab (Herceptin), a humanized anti-ErbB2 antibody used to treat ErbB2-overexpressing breast cancer, is often cited as a prototype for rationally-designed anti-neoplastic drugs targeting critical signal transduction pathways. However, development of resistance to trastuzumab is common, and the duration of the clinical response rarely exceeds 12 months. The insulin-like growth-I receptor (IGF-IR) is a transmembrane tyrosine kinase receptor activated by binding of the IGF ligands. The IGF-IR signaling provokes mitogenic and antiapoptotic effects in a number of normal and transformed cell types. IGF-I receptors and ErbB2 receptors share several common signaling transduction pathways, which raises the possibility of interaction between two signaling pathways on modulation of cell proliferation, survival and differentiation. This thesis provides evidence that cross-talk exists between the IGF-IR and ErbB2 signaling pathways and this is associated with trastuzumab resistance. We show here that MCF7/HER2--18 cells which overexpress ErbB2 receptors and express IGF-IR are responsive to trastuzumab treatment only when IGF-IR signaling is minimized. SKBR3 cells genetically altered to overexpress IGF-IR lose sensitivity to trastuzumab treatment in the presence of IGF-I. In the second part of this thesis, we examine the mechanisms by which IGF-IR activation antagonizes the effects of trastuzumab on cell cycle regulation. We show that IGF-I reproducibly reduces the trastuzumab-induced increase of p27 Kip1, decreases association of p27Kip1 with CDK2, and dramatically increases CDK2 activity in IGF-IR-overexpressing SKBR3 cells. In the last part of this thesis, a trastuzumab-resistant SKBR3 cell line was establishe

The morphogenetic plasticity of adult pancreatic islets of Langerhans has been implicated in the development of pancreatic adenocarcinomas and in islet transplant failure. The objective of this doctoral work was to investigate the extent of this plasticity and to characterize the unknown cell types and intracellular mechanisms involved in changes of adult islet phenotype. / In the first published study, isolated adult canine islets were induced to undergo a phenotypic switch into highly proliferative duct-like structures through a two-stage process entailing beta-cell death and the dedifferentiation of the resulting cells. The transformed islets were no longer immunoreactive for islet cell hormones, but now expressed markers of pancreatic duct epithelial cells. Pharmacologic inhibition of signal transduction demonstrated that the balance in signalling activity between ERK/Akt and JNK/caspase-3 appears to be an important regulator of islet cell death and differentiation. / In the second published study, quiescent adult human islets were induced to undergo a similar phenotypic switch into highly proliferative duct-like structures in a process that implicated glucagon- and somatostatin-expressing cells, and was characterized by a loss of expression of islet-specific hormones and transcription factors as well as a temporally-related rise in expression of markers of stermness and duct epithelium. Short-term treatment of these primitive duct-like structures with the islet neogenic factor INGAP 104-118 induced their scalable reversion back to islet-like structures in a P13-kinase-dependent manner. These neoislets resembled freshly isolated human islets with respect to the presence and topological arrangement of the four endocrine cell-types, islet gene expression and hormone production, insulin content and glucose-responsive insulin secretion. The demonstration that adult human islets are able to regenerate themselves establishes a new paradigm in the context of tissue regeneration and diabetes therapy. / These original findings may have important clinical implications for understanding and controlling pancreatic carcinogenesis and islet neogenesis in the adult human pancreas.

Translation is the vital process by which the information contained in messenger RNAs (mRNA) is used to synthesise proteins. This is a highly regulated process that involves a complex machinery and tight control at every step. In eukaryotes, translation initiation is the rate-limiting step and the most tightly controlled. The translation of an mRNA is preceded by multiple post-transcription steps including, splicing, export and chemical modification including the addition of a 5'-end cap structure. The initiation factor eIF4E binds to this cap structure while in the nucleus, and initiates the translation by recruiting the ribosome after export to the cytoplasm. Controlling the availability of eIF4E within the various compartments of the cell has a direct effect on the efficiency of translation initiation and indirectly on the rate of proliferation of the cell. On the other hand, disturbing the level of eIF4E synthesis could lead to various pathologies especially tumour development. eIF4E requires multiple binding partners to fulfill its mission. The factor 4E-T is involved in eIF4E transport, while eIF4G enhances the binding of eIF4E to the cap structure. eIF4E can be inactivated upon sequestration by the 4E Binding Protein (4E-BP) who competes with eIF4G for binding of eIF4E. / The localization of eIF4E inside the cell is clearly critical for its normal function. It is known that many external stresses can influence cellular translation and this prompted us to investigate the effect of such stresses on the cellular localization of eIF4E and to study the role of eIF4E-binding partners under these conditions. The present work demonstrates that, during heat shock and oxidative stress, 4E-BP plays an essential role in controlling the localization of eIF4E to the stress response cytoplasmic foci, known as the stress granules (SGs). In addition, eIF4E is partially retained in the nucleus during heat shock but not in oxidative stress. These observations suggest that upon stress the cellular translation mechanism is delayed or even stopped by reducing the availability of eIF4E to the translation complex. On the other hand, we show that eIF4E nuclear translocation upon poliovirus infection is correlated with eIF4G cleavage. This translocation could favour the shutdown of host cell protein synthesis by reducing the cap dependent translation and preventing mRNA circularization. / In our study, we focused on the role of eIF4E as a key player for cellular survival under stressful conditions. Therefore, identifying reagents that induce the relocalization of eIF4E to the nucleus or to SGs could help in the development of anti-proliferative drugs. / La traduction est un processus vital par lequel l'information contenue dans l'ARN messager est utilisée pour la synthèse protéique. Chaque étape de ce procédé est strictement régulé grâce à l'implication d'une machinerie complexe hautement contrôlée. Chez les eucaryotes, l'initiation est l'étape limitante et la mieux contrôlée du processus de traduction. Surviennent ensuite, les étapes dites post-traductionnelles qui incluent, l'épissage, l'exportation nucléaire et les modifications biochimiques. Le facteur de transcription eIF4E lie la coiffe du messager en 5' au niveau du noyau, permettant son exportation au cytoplasme et l'initiation de la traduction grâce au recrutement des sous-unites ribosomales. Le contrôle d'eIF4E dans les différentes parties cellulaires est crucial pour l'efficacité traductionnelle, mais génère également un effet indirect sur la prolifération et division cellulaire. Aussi, un défaut de synthèse ou de niveau d'expression d'eIF4E amènent de nombreuses anomalies, spécifiquement lors du développement tumoral. eIF4E requiert de nombreux partenaires pour agir efficacement. Le facteur 4E-T est impliqué dans le transport d'eIF4E tandis que eIF4G favorise sa liaison a la coiffe. eIF4E est connu pour être inactive par séquestration de 4E-BP, principal compétiteur pour la liaison a la coiffe. / La localisation d'eIF4E au sein de la cellule est critique pour son bon fonctionnement. De nombreux facteurs de stress sont connus pour influencer la traduction cellulaire. Je me suis donc concentre à étudier les effets des facteurs de stress dans la localisation cellulaire d'eIF4E et le rôle respectif de chacun de ses partenaires dans ces conditions. J'ai ainsi démontré que durant un choc de chaleur et un stress oxydatif, 4E-BP joue un rôle essentiel dans le contrôle de la localisation d'eIF4E au niveau des granules de stress. De plus, eIF4E est partiellement retenu au noyau lors d'un stress de chaleur mais pas au cours d'un stress oxydatif. Ces observations suggèrent que lors d'un stress, la machinerie traductionnelle est retardée ou arrêtée par une baisse de la disponibilité d'eIF4E a ce complexe protéique. D'un autre coté, j'ai montré que la translocation nucléaire d'eIF4E au cours d'une infection au Poliovirus est corrélée avec le clivage d'eIF4G. Cette translocation pourrait favoriser l'arrêt de la synthèse protéique de la cellule hote en réduisant la traduction dépendant de la coiffe et en prévenant la circularisation du messager. / En conclusion, eIF4E est un élément clé dans la survie cellulaire associée aux conditions de stress. De plus, l'identification de réactifs pouvant induire la relocalisation d'eIF4E au noyau ou aux granules de stress aiderait au développement de composes anti-prolifératifs.

The existence of GPCRs at the cell nucleus is not universal and these nuclear receptors were reported to evoke functions related to gene transcription while plasma membrane receptors induce mostly acute non-genomic effects. Protease-activated receptor 2 (PAR-2) is a member of the GPCR family. Although many responses induced by PAR-2 can result from its activation at the cell surface, nuclear localization of PAR-2 has been detected in cell tissues. However, the origin of nuclear GPCRs and the mechanisms leading to such localization are not known. Therefore, we used PAR-2 as a model to evaluate whether peptide-activated GPCRs translocate to the cell nucleus. We investigated the possible contributions of PAR-2 nuclear translocation to gene induction and retinal angiogenesis. In addition, we aimed to study the mechanism of nuclear PAR-2 regulation of gene expression. / Cell surface PAR-2 translocated to the nucleus upon stimulation. PAR-2 nuclear translocation pathway is independent of clathrin and caveolin but requires intact microtubules. The C-terminal domain and both NLS sequences of PAR-2 are important for its nuclear translocation. Importinb1 and SNX11 are shown to interact with PAR-2 and are essential for nuclear translocation of the receptor. VEGF expression induced by PAR-2 activation is dependent on nuclear translocation of the receptor. Silencing PAR-2 or SNX11 decreased mice retinal neovascularization while re-expression of PAR-2 in PAR-2 knockout mice was shown to restore normal neovascularization of the retina. Activation of PAR-2 resulted in the interaction of the receptor with Sp1 transcription factor in the nucleus. Sp1 is essential for the regulation of PRIM1 and VEGF gene expression induced by PAR-2 and for PAR-2 regulation of cell proliferation and migration. / In conclusion, PAR-2 at the cell nucleus contributes in serving distinct functions from PAR-2 at the cell surface, specifically induction of major proangiogenic genes both in in vitro and in in vivo model of angiogenesis. Sp1 transcription factor plays an important role in the regulation of gene expression induced by nuclear PAR-2 activation. / La présence de récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) au noyau cellulaire n'est pas universelle et il a été suggéré que ces récepteurs nucléaires possèdent des fonctions de transcription de gènes, tandis que les récepteurs au niveau de la membrane plasmique semblent plutôt induire des effets aigus indépendants de la transcription de gènes. Le récepteur activé par protéase 2 (PAR-2) fait partie de la famille des RCPG. PAR-2 au noyau a été observée dans divers tissus cellulaires. L'origine des RCPG au noyau et les mécanismes menant à cette localisation ne sont pas connus. En utilisant PAR-2 comme modèle, le but de ce travail était d'évaluer si l'activation des RCPG par des peptides mène à leur translocation au noyau. Nous avons étudié les rôles possibles de la translocation nucléaire de PAR-2 dans l'induction de l'expression génique et l'angiogénèse rétinienne. De plus, nous voulions aussi étudier le mécanisme de régulation de l'expression génique du PAR-2 nucléaire. / PAR-2 était transloqué de la membrane plasmique au noyau suite à sa stimulation. Cette translocation est indépendante de la clathrine et des cavéolines, mais nécessite des microtubules intactes. Le domaine C-terminal et les deux séquences NLS de PAR-2 sont importants pour sa translocation nucléaire. L'importineb1 et le SNX11 interagissent avec PAR-2 et sont essentiels pour la translocation nucléaire du récepteur. L'expression de VEGF induite par l'activation de PAR-2 est dépendante de la translocation nucléaire du récepteur. L'expression de PAR-2 et de SNX11 sont essentielles pour une néovascularisation normale de la rétine de souris. L'activation de PAR-2 résultait en une interaction du récepteur avec le facteur de transcription Sp1 au niveau du noyau cellulaire. Sp1 est essentiel pour la régulation de l'expression génique de PRIM1 et VEGF induite par la stimulation de PAR-2 et pour la régulation de la prolifération et migration cellulaire. / En conclusion, PAR-2 au niveau de la membrane plasmique diffère de PAR-2 au noyau dans la régulation des gènes pro-angiogéniques, plus spécifiquement dans l'induction des gènes pro-angiogéniques tant au niveau in vitro que in vivo. Sp1 joue un rôle important dans la régulation de l'expression des gènes induite par l'activation de PAR-2 nucléaire.

Extensive research indicates that the pregnancy/lactation hormone prolactin (PRL) and its downstream pathway Jak2/Stat5a are required for lobuloalveolar growth/morphogenesis of the mammary gland and terminal differentiation of mammary epithelial cells. The role of PRL in breast cancer development and progression is yet to be fully elucidated. While some studies have indicated that PRL may enhance breast cancer cell viability these effects may not fully describe the role of PRL in breast carcinogenesis. Importantly, recent evidence including data generated from our laboratory indicates that PRL may suppress certain aspects of breast carcinogenesis. Indeed, our laboratory has previously shown that PRL is an effective suppressor of epithelial-mesenchymal transformation process and the invasive potential of breast cancer cells. Therefore, the aim of my project was to characterize the role of PRL and its signaling mechanisms leading to the establishment and maintenance of mammary epithelial architecture. / In mammals, epithelial cell polarity is defined by tight junctions which separate apical from basolateral membrane domain. These processes are regulated by a conserved protein complex designated as the Par complex consisting of par6-PKCζ-par3. Using the mouse mammary epithelial cells HC11 we showed that in contrast to EGF, PRL in combination with hydrocortisone and insulin induces formation of mammospheres on Matrigel with complete lumen and apical/basal polarity as determined by apical localization of ZO1 and basal/lateral localization of E-cadherin. Furthermore, our results indicate that Jak2 kinase plays an important role in determining cell polarity. Indeed, specific Jak2 knockdown in HC11 cells led to complete loss of lumen formation and apical/basal polarity of the mammospheres. Moreover, Jak2 knockdown cells showed not only disruption of ZO1 localization but also that of Par3 in 2D and 3D cultures. In addition, our results showed that PRL promoted tyrosine phosphorylation of the Par3 and Par complex formation. Our data together indicate that PRL regulates cell polarity through tyrosine phosphorylation of Par3 via Jak2, thereby promoting the Par complex formation and localization to the membrane. Our results showed that PRL has a critical role in regulating epithelial polarity. Since the establishment and maintenance of cell polarity is required for the development of all metazoans, and disruption of cell polarity is a hallmark of malignant cancer our results also implicate PRL as an invasion suppressor in breast cancer cells. / Recherche approfondie indique que l'hormone de la grossesse et de la lactation prolactine (PRL) et sa voie de signalisation en aval Jak2/Stat5a sont nécessaires à la croissance et à la morphogenèse lobulo-alvéolaire de la glande mammaire ainsi qu'à la différentiation finale des cellules épithéliales mammaires. Le rôle de la PRL dans le développement et la progression du cancer du sein n'est pas encore parfaitement connu. Bien que certaines études indiquent que la PRL pourrait améliorer la viabilité des cellules du cancer du sein, cet effet ne pourrait suffisamment décrire le rôle de la PRL dans la carcinogenèse du sein. De récentes preuves, incluant des données obtenues par notre laboratoire, indiquent de manière significative que la PRL pourrait supprimer certains aspects de la carcinogenèse du sein. En effet, notre laboratoire a déjà montré que la PRL est un efficace suppresseur du processus de transformation épithélial-mésenchymateux et du potentiel invasif des cellules du cancer du sein. Par conséquent, le but de mon projet était de caractériser le rôle de la PRL et de ses mécanismes menant à l'établissement et au maintien de l'architecture épithélial mammaire. / Chez les mammifères, la polarité des cellules épithéliales est définie par les jonctions serrées qui séparent le domaine membranaire apical du basolatéral. Ces processus sont régulés par un complexe protéique conservé appelé complexe Par qui consiste en par6-PKCζ-par3. En utilisant les cellules épithéliales mammaires de souris HC11, nous avons montré qu'à la différence de l'EGF, la PRL, associée à l'hydrocortisone et à l'insuline, induit la formation de mammosphère sur des Matrigel avec une lumière entière et une polarité apicale/basale mises en évidence par la localisation apicale de ZO1 et par la localisation basale/latérale de l'E-cadhérine. De plus, nos résultats indiquent que la kinase Jak2 joue un rôle important dans la détermination de la polarité cellulaire. En effet, la diminution spécifique de Jak2 dans les cellules HC11 a mené à une perte complète de la formation de la lumière et de la polarité apicale/basale des mammosphères. Par ailleurs, la diminution de Jak2 n'a pas seulement montré la perturbation de la localisation de ZO1 mais aussi celle de Par3 en cultures 2D et 3D. Nos résultats ont également montré que la PRL promouvait la phosphorylation des tyrosines de Par3 et la formation du complexe Par. L'ensemble de nos données indique que la PRL régule la polarité cellulaire à travers la phosphorylation des tyrosines de Par3 via Jak2, d'où la promotion de la formation du complexe Par et de sa localisation à la membrane. Nos résultats ont montré que la PRL a un rôle critique dans la régulation de la polarité épithéliale. Du moment où l'établissement et le maintien de la polarité cellulaire sont requis pour le développement de tous les métazoaires et où la perturbation de la polarité cellulaire est une caractéristique des cellules malignes, nos résultats impliquent également la PRL comme un suppresseur invasif des cellules de cancer du sein.

The scaffolding protein intersectin1 is involved in clathrin-mediated endocytosis, apoptosis, signal transduction and regulation of cytoskeletal rearrangements. Thus, understanding the interactions of intersectin1 with other proteins has important consequences for cell biology. It had previously been shown that Cdc42 GTPase-activating protein (CdGAP) is inhibited by intersectin1, resulting in increased actin polymerization and lamellipodia formation. The central basic-rich region of CdGAP has been shown to bind to the intersectin1 SH3D, despite not containing any previously described SH3 binding motifs. Several CdGAP peptides from its basic-rich region were found to bind to the intersectin1 SH3D in peptide array experiments, and therefore were proposed to contain novel SH3 binding motifs. Binding of a peptide causes specific chemical shift perturbations in the nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum of a protein. In this study NMR spectroscopy was used to validate the interaction of the intersectin1 SH3D domain with peptides from several putative binding partners. The basic-rich CdGAP peptides identified in the peptide array experiments did not bind to recombinant intersectin1 SH3D in NMR titrations. Two peptides from dynamin containing typical SH3 binding motifs did not bind to intersectin1 SH3D; however, a longer proline-rich peptide from synaptojanin binds weakly. Based on homology to this synaptojanin peptide, a novel CdGAP peptide was identified that did bind to the intersectin1 SH3D. Chemical shift data was used to map the binding sites of each peptide onto the previously published structure of intersectin2 SH3D. The binding sites of the two peptides overlap, and include residues that are highly conserved amongst SH3 domains. This is the first identification of a peptide from CdGAP that binds to intersectin1 SH3D, and its homology to the synaptojanin peptide helps define the atypical binding motif of the intersectin1 SH3D domain. This study se / La protéine structurale intersectine1 est impliquée dans l'endocytose, l'apoptose, la transduction de signaux ainsi que la régulation des réarrangements du cytosquelette. La compréhension des interactions d'intersectine1 avec d'autres protéines a des conséquences importantes pour la biologie cellulaire. L'activité de la protéine activatrice de la GTPase Cdc42 (CdGAP) est empêchée par l'intersectine1 ce qui augmente la polymérisation des d'actine. La région centrale basique de CdGAP qui contrôle la liaison de la protéine avec ses substrats ne contient aucun motif qui se lie aux domaines SH3. Quelques peptides de de cette région se lient à intersectine1 SH3D en utilisant un criblage d'une banque de peptides, et ont été proposés de contenir des motifs SH3 nouveaux. La liaison avec un peptide entraîne des perturbations de déplacements chimiques dans le spectre de résonance magnétique nucléaire (RMN) d'une protéine. Dans cette recherche, la RMN fut utilisée pour étudier l'interaction du domaine SH3D de l'intersectine1 avec des peptides de quelques associés putatifs. Les peptides de CdGAP qui furent identifiés lors du criblage d'une banque de peptides ne se lient pas à l'intersectine SH3D recombinante. Deux peptides de la protéine dynamine qui contiennent des motifs SH3 typiques ne se lient pas avec l'intersectine1 SH3D, mais un plus long peptide de synaptojanine, riche en proline, se lie faiblement. Un peptide de CdGAP, identifiée par homologie avec ce peptide, s'est aussi lié. Les changements de déplacements chimiques furent utilisées pour déterminer le site de liaison sur la structure de l'intersectine2 SH3D. Les sites de liaison des deux peptides se superposent. Cette liaison se produit avec des acides aminés qui sont conservés parmi les domaines SH3. Ceci est le premier peptide de CdGAP qui se lie à l'intersectine1 SH3D. Son homologie au peptide de synaptojanine peut aider la caractérisation de ce motif de liai

The AAA ATPase p97/VCP functions in numerous cellular pathways. The molecular function of p97 in any of these pathways is specifically determined by the adaptor protein it is bound to. I am interested in studying new p97 functions, specifically their role related to cancer, such as apoptosis and cytoskeletal rearrangements. I initially focused on identifying the apoptotic adaptor of p97. I showed that PTEN is not the adaptor linking p97 to apoptosis through immunoprecipitation. Bioinformatics analysis revealed 14 potential p97 adaptors. FAF1 is the one involved in apoptosis, while Socius is a candidate for cytoskeletal rearrangements. I was able to outline a general strategy of how to determine and functionally classify candidate p97 interacting proteins.

The adenovirus protein E4orf4 kills cancer cells but not normal primary cells. The possibility of developing a drug that mimics the killing by E4orf4 for cancer therapy is therefore of great interest but its mechanisms of action first need to be elucidated. Studies over the past decade have shown that E4orf4 induces p53-independent, caspase-independent cell death in a PP2A Balpha-dependent manner. In an effort to better understand its mechanism of action and identify putative cell death targets, the localization to function relationship of E4orf4-induced cell death was investigated. Here, I show that E4orf4 has a predominant nuclear localization following expression even though small amounts are observed in the cytoplasm and that, in addition, it can induce cell death both from the nucleus and from the cytoplasm when artificially targeted to these sites using well-characterized, exogenous localization signals. Furthermore, I identify an arginine-rich signal in E4orf4 spanning residues 66 to 75 (E4ARM) that mediates nuclear and nucleolar localization of E4orf4 and I show that, importantly, it contributes to at least 50% of E4orf4-induced cell death activity. Finally, I demonstrate that wild-type E4orf4 associates with several nuclear bodies such as viral replication centers, nucleoli, perinuclear bodies and PML bodies during adenovirus infection but that association with these structures is not essential for virus growth as mutants that are defective for E4orf4 expression generally replicate as efficiently as wild-type virus. However, I also show that a virus encoding a mutant form of E4orf4 accumulating at PML bodies during infection has a dominant negative effect on virus growth, thus highlighting the functional importance of nuclear bodies during cellular growth and adenovirus infection.

Changes in extracellular matrix (ECM) deposition along with increases in airway smooth muscle (ASM) mass are characteristic features of airway remodeling which contribute to asthma pathophysiology. Modifications in ECM include increased collagen deposition and altered proteoglycans (PGs) levels. While biglycan, a small leucine-rich PG (SLRP), deposition is generally increased, changes in decorin, another SLRP, are more variable. The interaction between the cell and the surrounding ECM triggers numerous cellular responses, which modulate functions such as survival, proliferation and differentiation. Since decorin and biglycan are known to influence cell behaviour in various types of cells, we hypothesized that these molecules would affect human airway smooth muscle cell (HASMC) function. We sought to determine the effects of decorin and biglycan on HASMC proliferation, apoptosis and attachment, and to explore the putative mechanisms responsible for these effects. Collagen type I was used as a control.Culture on a decorin matrix caused a decrease in HASMC number, which was attributed to a decrease in proliferation and an increase in apoptosis. Culture on biglycan caused an initial decrease in cell number that was not sustained. Collagen caused a significant increase in cell number. Neither biglycan nor collagen caused changes in proliferation or apoptosis. Subsequent experiments showed that cell anchorage to decorin and biglycan matrices caused abnormal focal adhesion and cytoskeletal organization, as well as, increases in alpha2 integrin protein levels as compared to cells seeded on collagen or plastic. To assess integrin activation, focal adhesion kinase (FAK) protein levels and activation were measured. FAK levels were significantly decreased compared to cells cultured on plastic or collagen I, but activation levels were unchanged.These studies demonstrate that PGs have differential effects on HASMC growth. Whereas decorin reduces ASM proliferation and increases apoptosis, biglycan has no effect. Cell-matrix adhesions were irregular in HASMCs seeded on decorin or biglycan compared to cells on collagen I or plastic. Decreases in decorin in the asthmatic airway wall, as observed in fatal asthma cases, may permit more exuberant ASM hyperplasia, suggesting that decorin's presence could serve a protective role by modulating the increase in ASM mass in asthma. / Les changements de composition de la matrice extracellulaire (MEC) ainsi que l'augmentation de la masse du muscle lisse des voies aériennes sont des caractéristiques du remodelage des voies aériennes qui contribuent à la physiopathologie de l'asthme. Les modifications de la MEC comprennent une augmentation du dépôt de collagène et un changement du niveau des protéoglycanes (PGs). Le dépôt de biglycane, un petit PG riche en leucine, est généralement plus élevé. Les changements d'expression de la décorine, un autre petit PG riche en leucine, sont, par contre, plus variables. L'interaction entre la cellule et la MEC qui l'entoure, déclenche de nombreuses réponses cellulaires, telles que la survie, la prolifération et la différenciation. Étant donné que la décorine et le biglycane peuvent influencer le comportement de différents types de cellules, nous avons émis l'hypothèse que ces molécules auraient aussi un effet sur la fonction des cellules musculaires lisses des voies aériennes. Nous avons cherché à déterminer les effets de la décorine et du biglycane sur la prolifération, l'apoptose et l'attachement des cellules musculaires lisses des voies aériennes. Nous avons aussi exploré les mécanismes putatifs qui seraient responsables de ces effets en utilisant le collagène de type I sera comme traitement de référence. La culture des cellules sur une matrice de décorine a provoqué une diminution du nombre cellules musculaires lisses des voies aériennes due à une diminution de la prolifération et à une augmentation de l'apoptose. La culture sur le biglycane a causé initialement une diminution du nombre de cellules, mais cette baise n'a pas été maintenue. Le collagène a provoqué une augmentation significative du nombre de cellules. Ni le biglycane ni le collagène n'ont induit des changements au niveau de la prolifération ou de l'apoptose. Des expériences ultérieures ont démontré que l'ancrage des cellules musculaires lisses des voies aériennes sur des matrices de décorine et de biglycane était anormal, ainsi que la formation d'adhésions focales et l'organisation du cytosquelette, en comparaison avec les cellules ensemencées sur du collagène ou du plastique. De plus, l'augmentation d'expression protéique de la sous-unité alpha2 d'intégrine a également été observée. Pour évaluer l'activation des intégrines, le niveau de protéine, ainsi que l'activation de la kinase des adhésions focales (FAK) ont été mesurés. En présence de décorine, l'expression protéique de FAK était significativement diminuée comparativement aux niveaux produits par les cellules ensemencées sur du plastique ou du collagène bien que le niveau d'activation était inchangé. Ces études démontrent que les PGs ont des effets distincts sur la croissance des cellules musculaires lisses des voies aériennes: la décorine a réduit la prolifération et a augmenté l'apoptose des cellules, tandis que le biglycane n'a pas modifié ces paramètres. Les adhésions cellules-matrice des cellules musculaires lisses des voies aériennes ensemencées sur la décorine ou le biglycane étaient irrégulières par rapport aux cellules sur le collagène de type I ou le plastique. La diminution de la quantité de décorine dans la paroi des voies aériennes observée dans les cas d'asthme fatal pourrait entraîner une hyperplasie plus prononcée des cellules musculaires lisses des voies aériennes. Ceci suggère que la présence de la décorine pourrait jouer un rôle protectif dans l'asthme, en modulant l'augmentation de la masse du muscle lisse des voies aériennes.