Mon travail de thèse s'est intéressé au rôle des protéines Dok-1 et Dok-2 dans l'hématopoïèse physiologique chez la CSH et dans l'hématopoïèse pathologique dans le cas de la leucémie myélomonocytaire chronique (LMMC). Ce sont des régulateurs négatifs de la voie de signalisation RAS/MAPK, activée en réponse à des facteurs activant les récepteurs tyrosine kinase. La double inactivation des gènes Dok1 et Dok2 (Dok DKO) cause un syndrome myéloprolifératif assimilé à la forme myéloproliférative (MP) de la LMMC. Les anomalies génétiques de la LMMC identifiées sont nombreuses et souvent non spécifiques. Le gène RAS est cependant retrouvé muté dans 30% des cas de LMMC MP. Nous avons identifié des variants nucléotidiques de DOK1 et DOK2. La mutation DOK2 L238P a fait l'objet d'études fonctionnelles démontrant qu'il s'agit d'un mutant perte de fonction haplo-insuffisant, induisant une augmentation de la prolifération cellulaire, corrélée avec la LMMC MP.J'ai également étudié l'hématopoïèse précoce du modèle murin Dok DKO, me permettant de démontrer que ces protéines sont des régulateurs de la quiescence des CSH et du cycle cellulaire des progéniteurs myéloïdes engagés dans la différenciation.Les protéines Dok-1 et Dok-2 jouent un rôle dans la régulation de la quiescence et la prolifération des CSH et des progéniteurs hématopoïétiques. Leur dérégulation pourrait jouer un rôle dans la pathogenèse de la LMMC, attestant leur fonction de suppresseur de tumeur. Il serait intéressant de lier leur fonction chez la CSH à la LMMC en elle-même et de mieux définir les mécanismes par lesquels les protéines Dok-1 et Dok-2 interviennent dans la leucémogenèse. / My work focused on the roles of Dok-1 and Dok-2 proteins in physiological hematopoiesis in the CSH and pathological hematopoiesis in the case of chronic myelomonocytic leukemia (CMML). They are negative regulators of the RAS/MAPK signaling pathway, activated upon receptor tyrosine kinase (RTK) triggering. Moreover, Dok1 and Dok2 gene ablation (Dok DKO) in mice induces a myeloproliferative syndrome illustrating myeloproliferative (MP) form of CMML. This MP-CMML subtype is primarily characterized by alterations of genes encoding for proteins involved in RAS pathway, found in 30% of MP-CMML cases.We have identified DOK1 and DOK2 nucleotide variants. The DOK2 L238P mutationhas been functionally studied, demonstrating that DOK2 L238P is an haploinsufficient loss of function mutant, inducing increased cell proliferation, correlated to MP-CMML phenotype.I also studied early hematopoiesis in Dok1 / Dok2 double KO (Dok DKO) mice. This model allowed us to demonstrate that Dok-1 and Dok-2 proteins act as switch regulators of HSC between quiescence and cell cycle entry. Moreover, they negatively regulate cell cycle in myeloid committed progenitors.Thus, Dok-1 and Dok-2 proteins appear to play an important role in the regulation of HSC quiescence and proliferation, as well as hematopoietic progenitors. Their deregulation by haploinsufficient mutation may play a role in the pathogenesis of the CMML, attesting to their function as tumor supressors. Finally, it would be interesting to link their function in HSCs to CMML pathogenesis and to further define the mechanisms by which Dok-1 and Dok-2 proteins are involved in leukemogenesis.

Cables1 est impliqué dans la régulation du cycle cellulaire et la survie. Par QPCR et western blot, Cables1 est fortement exprimé dans les cellules souches hématopoïétiques (CSH), les progéniteurs, les cellules de la niche médullaire et les mégakaryocytes. En utilisant un modèle de souris Cables1-/-, nous avons démontré que Cables1 est un régulateur clé de la maintenance homéostatique des CSH àl’état basal et sous stress hématopoïétique. Chez les souris jeunes dépourvues de Cables1, les progéniteurs hématopoïétiques sont hyperprolifératifs et ont un avantage compétitif de repeuplement. La surexpression lentivirale et la déplétion par shRNA de la protéine Cables1 ont respectivement entraîné une régulation positive et négative de p21, indiquant que l'effet de Cables1 sur la prolifération des progéniteurs est partiellement médiée par la régulation de p21. Avec l’âge, les souris déficientes en Cables1 présentent des anomalies du nombre de globules blancs accompagnées d'une réduction significative du compartiment CSH associée à une mobilisation accrue des progéniteurs. De plus, les souris Cables1-/-présentent une sensibilité accrue à un agent myélotoxique à l’irradiation due à des défauts dumicroenvironnement médullaire. Dans les mégacaryocytes, la diminution de Cables1 par shRNA entraîne un défaut de prolifération et unediminution du pourcentage de MK matures. De plus, un défaut de la capacité de formation de proplaquette a été observé après la diminution de Cables1. Ces effets peuvent s’expliquer par une apoptose accrue. En conclusion, Cables1 régule à la fois les progéniteurs et la mégacaryopoïèse. Cables1 donc est essentiel pour l'homéostasie des CSH et le contrôle du stress des CSH. La manipulation del’expression de Cables1 pourrait représenter une opportunité pour optimiser les schémas de chimiothérapie. / Cables1 has been described to be involved in cell cycle regulation and survival. Using QPCR and western blot, we demonstrate for the first time that Cables1 in highly expressed in hematopoietic stem cells, in niche cells and megakaryocytes. Using the Cables1-/- mouse model, we demonstrate that Cables1 is a key regulator of homeostatic HSC maintenance and under hematopoietic stress. Young mice lacking Cables1 showed hyper proliferation within the hematopoietic progenitor and stem cell (HSPC) compartment. Loss ofCables1 conferred increased competitive repopulating capacity to the HSPCs. Lentiviral mediated overexpression and shRNA mediated depletion of Cables1 protein resulted in p21 up and down regulation, respectively, indicating that the effect of Cables1 on HSPC proliferation is partially mediated through regulating p21. By 1,5 to 2 years of age, Cables1 deficient mice displayed anomalies in whiteblood cell counts accompanied by a significant a reduction in the HSC compartment coupled with increased mobilization of HPC. In addition, Cables1-/- mice displayed increased sensitivity to myelotoxic agent and irradiation. These defects are related to abnormal microenvironment. We also investigated Cables1 function during megakaryopoiesis. Down regulation of Cables1 in CD41+CD42- megakaryocytic progenitors resulted in proliferative defect and decreased percentage of mature MKs, which were accompanied by p21(cyclin dependent kinase inhibitor) and Bax (an apoptosis related gene) up-regulation. Moreover, defect of proplatelet forming capacity was observed after Cables1 knockdown, which can also be explained by elevated apoptosis induced by Bax protein. In conclusion, Cables1 regulate both HSPCs and the process of megakaryopoiesis. It represents a opportunities to optimize chemotherapy schemes.

L’équipe a identifié une nouvelle GAP de RhoA, ARHGAP19, majoritairement exprimée dans le système hématopoïétique. Le projet a consisté à étudier la régulation de cette protéine dans des lymphocytes T humains. Pour cela, les analyses se sont portées sur la phosphorylation d’ARHGAP19 et sur sa localisation au cours de la division des lymphocytes T. ARHGAP19 est phosphorylée par l’effecteur de RhoA, la protéine kinase ROCK, sur la Sérine 422 et par la protéine kinase mitotique CDK1 sur les Thréonines 404 et 476. La phosphorylation par ROCK permet à ARHGAP19 d’interagir avec la famille de protéines 14-3-3 qui la protège des déphosphorylations pouvant avoir lieu au cours de la division cellulaire. L'ensemble des phosphorylations est primordial pour la régulation de la localisation cellulaire d'ARHGAP19 et contribue à une division cellulaire correcte. En effet, en absence de phosphorylation, on observe des défauts lors de la cytodiérèse entrainant la formation de cellules multinucléées. De plus, des dérégulations de RhoGTPases comme l’absence de GAP, sont aujourd’hui mises en évidence dans les cancers. C’est pourquoi nous avons généré des souris arhgap19 KO pour étudier les conséquences de l’absence du gène codant pour ARHGAP19, dans le système hématopoïétique murin. L’ensemble des cellules progénitrices et matures intervenant dans l’hématopoïèse murine a été analysé. Par ce modèle d’invalidation conditionnelle d’arhgap19, aucun rôle majeur de la protéine n'a été mis en évidence mais les résultats suggèrent une implication aux différents stades de la différenciation hématopoïétique et un impact sur l'ensemble des populations de ce système. / The team identified a new GAP of RhoA, ARHGAP19, mostly expressed in the hematopoietic system. The project consisted in studying the regulation of this protein in human T lymphocytes. For this, the analyzes focused on the phosphorylation of ARHGAP19 and on its localization during the division of the T lymphocytes. ARHGAP19 is phosphorylated by the effector of RhoA, the protein kinase ROCK, on the Serine 422 and by the protein CDK1 mitotic kinase on Threonines 404 and 476. ROCK phosphorylation allows ARHGAP19 to interact with the 14-3-3 family of proteins that protects it from dephosphorylation that occur during cell division. All phosphorylations are essential for regulating the cellular localization of ARHGAP19 and contribute to correct cell division. Indeed, in the absence of phosphorylation, defects are observed during cytodiérèse resulting in the formation of multinucleate cells. In addition, deregulation of RhoGTPases, such as the absence of GAP, are now highlighted in cancers. This is why we generated arhgap19 KO mice to study the consequences of the absence of the gene coding for ARHGAP19, in the murine hematopoietic system. All progenitor and mature cells involved in murine hematopoiesis were analyzed. By this model of conditional invalidation of arhgap19, no major role of the protein has been demonstrated but the results suggest an involvement at different stages of hematopoietic differentiation and an impact on all populations of this system.