HEF1 (Human Enhancer of Filamentation 1) est une protéine d’ancrage multi-domaine de la famille CAS. Ces protéines sont impliquées dans des modifications du cytosquelette et sont des médiateurs de l’activation par les intégrines des cascades de signalisation au niveau des adhérences focales. Des données récentes ont mis en évidence une expression élevée de HEF1 associée à une capacité de migration et d’invasion cellulaire accrue dans plusieurs types de cancer. Ainsi, un rôle de la protéine dans la progression tumorale et le développement métastatique a été suggéré. HEF1 est une phosphoprotéine. Outre sa phosphorylation sur résidus tyrosine par les kinases FAK et Src bien décrite, elle est également phosphorylée sur des sérines: la sérine 296 et la sérine 369 identifiée par notre laboratoire comme étant un régulateur de la dégradation protéosomale de la protéine. A ce jour, peu d’informations sont disponibles sur le rôle de HEF1 dans la progression tumorale colorectale, ou sur l’implication de sa phosphorylation sur sérine dans ses fonctions biologiques.Mon travail de thèse a permis de montrer une régulation positive de l’expression de HEF1 dans des échantillons du cancer de côlon, associée à une augmentation de la migration cellulaire dans des lignées tumorale colorectales. L’induction de la migration de la lignée HCT116 lors de la surexpression de HEF1 est corrélée à une augmentation de la phosphorylation sur tyrosine de FAK de manière dépendante de la kinase Src. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressé à la phosphorylation sur sérine de HEF1, et avons montré que, comparativement à la protéine sauvage, la mutation sur la Sér-369 amplifie son effet pro-migratoire ainsi que la phosphorylation de FAK régulée par HEF1 consécutivement à une stabilisation de la protéine. Nous avons également caractérisé, pour la première fois, une mutation fonctionnelle de HEF1 sur l’Arg-367 qui mime l'effet de la mutation sur la Sér-369. Enfin, nous avons identifié des protéines adaptatrices de la famille BCAR3 comme partenaires de HEF1 et démontré que l’effet pro-migratoire de HEF1 est requiert son interaction avec BCAR3. En conclusion, ce travail nous a permis d’identifier une mutation de HEF1 (R367Q) qui stabilise la protéine, accroissant ainsi son effet pro-migratoire. Nous avons également associé la migration induite par HEF1 à son interaction avec BCAR3 et à une augmentation de la phosphorylation sur tyrosine de FAK. / Human Enhancer of Filamentation 1 (HEF1) is a member of the p130Cas family of docking proteins. HEF1 is present at focal adhesions and is involved in integrin-mediated cytoskeleton reorganization associated with cell migration. Elevated expression of HEF1 promotes invasion and metastasis in multiple cancer cell types. To date, little is known on the role of HEF1 in CRC tumor progression. HEF1 is phosphorylated on several Ser/Thr residues but the effects of these post-translational modifications on the functions of HEF1 are poorly understood. In this manuscript, we investigated the role of HEF1 in colorectal adeno-carcinoma migration capacities. First, we found that HEF1 expression was augmented in high stages CRC samples and then showed that overexpression of HEF1 in colo-carcinoma cell line HCT116 increases cell migration. Moreover, in these cells, HEF1 increases Src-mediated phosphorylation of FAK. We then showed that HEF1 mutation on Ser-369 enhances HEF1-induced migration and FAK phosphorylation as a result of protein stabilization. We also, for the first time characterized a functional mutation of HEF1 on Arg-367 which mimics the effect of Ser-369 to Ala mutation. Finally through mass spectrometry experiments, we identified BCAR3 as an essential interactor and mediator of HEF1-induced migration. We demonstrated that single amino acid mutations that prevent formation of the HEF1-BCAR3 complex impair HEF1-mediated migration. Therefore, amino-acid substitutions that prevent Ser-369 phosphorylation stabilize HEF1 which increases the migration of CRC cells and this requires the interaction of HEF1 with the NSP family adaptor protein BCAR3. Collectively, these data reveal the importance of HEF1 expression level in cancer cell motility and then support the utilization of HEF1 as a biomarker of tumor progression.

La polarité cellulaire est un déterminant essentiel dans le maintien de l’architecture tissulaire et la fonction de l’organe. Ainsi, la division cellulaire, la ciliogenèse, la prolifération, et la migration sont des évènements étroitement associés au processus de la polarisation cellulaire. L’altération de la polarité cellulaire contribue à la perte de l’intégrité des épithéliums et favorise le développement des cancers. La signalisation des lipides, telle que des phosphatidylinositols (PtdIns) joue un rôle vital dans la polarité apico-basale. Dans cette étude, nous avons développé des recherches pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les effets de la phosphatase SHIP2 sur la polarité cellulaire. Nous avons pu démontrer que SHIP2 est impliquée dans la formation du site d’initiation de la formation de la lumière (AMIS) en régulant d’une part la contractilité acto-myosine induite par RhoA kinase et d’autre part YAP, un composant de la voie de signalisation Hippo. De plus, nous avons montré que l'inhibition de SHIP2 contribue à un défaut dans la formation de fuseau mitotique et dans le clivage de ce fuseau mitotique. La surexpression de SHIP2 induit une lumière large et des cils allongés attribuables à la diminution de l’expression de YAP, Aurora A et HEF1. Par contre, la diminution de l’expression de SHIP2 inhibe la formation des cils en provoquant la surexpression de YAP, Aurora A et HEF1 et ainsi l’apparition d’un phénotype multilumens. L’ensemble de nos travaux définissent un nouveau rôle de SHIP2 dans le maintien de l’intégrité et de l’homéostasie des cellules épithéliales. Nous avons aussi pu démontrer que l’expression de SHIP2 peut discriminer les différents cancers du foie (HCC, ICC et mixte) et que SHIP2 et Merlin/NF2, une protéine de la voie de signalisation Hippo, ont une forte expression dans le cholangiocarcinome (ICC) qui s’oppose à celle de YAP et de RhoA kinase. / Cell polarity is critical caracteristic for the maintenance of tissue architecture. Cell division, ciliogenesis, cell proliferation and migration are events tightly associated to cell polarization processes. Alteration in cell polarity contributes to loss of epithelium integrity and enhances cancer development. Lipids signaling, such as phosphatidylinositol (PtdIns), play a vital role in apico-basal polarity. In this study, we developed researches to better understand mechanisms implicated the role of the phosphatase SHIP2 in cell polarity. We demonstrated that SHIP2 is implicated in formation of the apical membrane initiation site (AMIS) by regulating YAP, a component of Hippo pathway, and RhoA-dependant acto-myosin contractility. Furthermore, we demonstrated that inhibition of SHIP2 contributes to defect in the formation and cleavage of the mitotic spindle. Overexpression of SHIP2 induced a large lumen with long cilia due to a decrease in YAP, Aurora A and HEF1 luminal localization. On the contrary, down regulation of SHIP2 impaired cilia outgrowth by increasing Aurora A, HEF1 and YAP luminal localization with appearance of a multilumens phenotype. Thus, our results reinforced the role of SHIP2 in maintain of integrity and homeostasis of epithelial cells. In this study, we also demonstrated that expression of SHIP2 distinguished the different types of liver cancer (HCC, ICC and mixte), and that SHIP2 and Merlin/NF2 are overexpressed in ICC which is the opposite of YAP and RhoA expression.