Le développement tumoral nécessite une dérégulation des contrôles normaux de la prolifération et de la différenciation cellulaires. Il est bien connu que la voie de signalisation ERK/MAP kinase est impliquée dans ces processus de régulation cellulaire. De plus, un rôle essentiel dans la transformation cellulaire est attribué à MEK1 qui est un élément central de cette voie. Une meilleure compréhension de l'implication de MEK1 dans les voies de transduction devrait donc nous permettre de mieux comprendre le developpement cellulaire et la transformation morphologique. Mes travaux de recherche tentent d'élucider les mécanismes de régulation des protéines kinases MEK1 et MEK2 dans le but de mieux comprendre leur divergence fonctionnelle et leur implication dans les différentes réponses cellulaires. Ainsi, l'étude de la voie ERK/MAPK chez les fibroblastes embryonnaires mutants pour le gène Mek1 indique que la transduction du signal amorcée par un neuropeptide, la bombésine, passe spécifiquement par MEK1 et serait indépendant de MEK2. La région C-terminale de MEK1 semble médier la spécificité de la réponse à la bombésine. Le domaine MSS, qui est une insertion d'une séquence riche en proline unique à MEK1 et MEK2 pourrait être la clef de cette réponse spécifique. En outre, nos travaux de délétion et d'interactions protéiques suggèrent qu'une variation de la conformation de la région C-terminale de MEK1 pourrait avoir lieu entre l'état inactif et l'état actif de ces MAPKKs. En absence d'activation, la région en caboxy du domaine kinase semble interagir avec la boucle d'activation se trouvant au cœur du domaine kinase. Cette interaction intramoléculaire serait dépendante de l'état de phosphorylation de MEK1. Par contre, la région en carboxy ne semble pas être un domaine d'autoinhibition ou un pseudo substrat puisque sa délétion ne met pas la protéine dans un état constitutivement actif. Ainsi, il est possible que cette région soit essentielle du point de vue structural pour permettre, en fonction de son activité, la régulation des interactions de MEK1 (ou MEK2) avec ses activateurs, substrats ou protéines d'échafaudage.

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Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 novembre 2005). Bibliogr.

Les patients décrits initialement par J. Noonan se ressemblent et ont une cardiopathie congénitale : soit une sténose valvulaire pulmonaire (SVP), soit une persistance du canal artériel. Avant la découverte du premier gène responsable de ce qui est devenu le syndrome de Noonan, cinq études de cohortes décrivant ces patients ont répertorié la prévalence de SVP mais le spectre des cardiopathies semble large, n’a pas été décrit de manière exhautive et aucune hypothèse n’est émise ou ne fait de lien entre ces différentes manifestations cardiaques et une compréhension intégrée du développement embryonnaire. Le gène PTPN11 est le premier gène identifié chez 40% de ces patients. Une corrélation existe entre la présence d’une mutation et la survenue de SVP de même qu’entre l’absence de mutation et la présence d’une cardiomyopathie hypertrophique. Six études de cohortes ont repris la description des mutations identifiées au sein du gène PTPN11 et les phénotypes associés, mais les cardiopathies n’ont pas été systématiquement ou spécifiquement analysées (tant au sein des groupes de patients porteurs de mutation que de ceux sans mutation). Le syndrome LEOPARD est allélique du syndrome de Noonan depuis que des mutations spécifiques au sein des exons 7,12 et 13 du gène PTPN11 ont été identifiées chez 95% des patients. Afin d’appréhender les implications possibles du gène PTPN11 dans la survenue des cardiopathies chez les patients porteurs de ces deux syndromes, nous avons conduit une étude chez 272 patients au syndrome de Noonan et une étude chez 19 patients porteurs du syndrome LEOPARD. Parmi la cohorte de patients atteints du syndrome de Noonan, 104 ont été diagnostiqués porteurs d’une mutation du gène (38%). Une prévalence de survenue de cardiopathies affectant les structures droites du cœur se dégage chez les patients identifiés porteurs d’une mutation avec une différence significative pour la SVP, une tendance est relevée pour le canal atrio-ventriculaire et la communication inter-auriculaire de type Ostium Secundum. L’absence de mutation est corrélée avec la survenue de cardiomyopathie hypertrophique et de cardiopathies du cœur gauche. Parmi les patients atteints du syndrome LEOPARD, il n’existe pas de différence statistiquement significative pour les patients porteurs d’une mutation ou non et/ou pour une cardiopathie particulière. Toutes les mutations identifiées du gène PTPN11 sont des mutations ‘faux-sens’. Ce gène appartient à la famille des gènes codant pour une protéine tyrosyl phosphatase, SHP-2, ne possédant pas de récepteur trans-membranaire. Cette phosphatase est impliquée dans la voie de signalisation cellulaire des MAP (‘Mitogen-activated protein’) kinases dont l’expression est ubiquitaire et inclut le coeur. Depuis nos travaux, le concept de syndrome « neuro-cardio-facio-cutané » est établi puisque, à ce jour, 9 gènes (SOS1, RAF1, BRAF, KRAS, NRAS, HRAS, NF1, SPRED1 et SHOC2), tous impliqués dans la voie de signalisation RAS (voie des MAP kinases) sont identifiés. Un spectre phénotypique existe avec des signes communs mais aussi distinctifs chez les patients présentant le syndrome de Noonan, le syndrome LEOPARD, le syndrome de Costello, le syndrome Cardio-Facio-Cutané (CFC), le syndrome « Noonan-NF1 », le syndrome de Legius et le syndrome « Noonan/Multiple Giant Cell Lesion ». Nous rapportons enfin l’observation d’une patiente atteinte du syndrome CFC et porteuse d’une mutation (p.R257Q) au sein du gène BRAF ayant développé une cardiomyopathie hypertrophique. Ces travaux de cohortes de patients au phénotype du syndrome de Noonan, du syndrome LEOPARD et cette dernière description d’une patiente au syndrome CFC ont permis de participer à la découverte de l’implication d’une voie de signalisation cellulaire dont l’origine génétique est maintenant démontrée. Les résultats de nos travaux réalisés depuis 2002 auront permis, avec les équipes travaillant sur le même sujet, d’orienter les investigations et les nouveaux projets de recherche qui étudient spécifiquement le rôle du gène PTPN11 dans l’embryologie du cœur. Les études des orthologues (zebrafish, murin et Drosophila) porteurs à l’état hétérozygote d’une mutation du gène PTPN11 permettent d’intégrer les anomalies phénotypiques et cardiaques observées. Ces études permettent de postuler les effets cellulaires produits par les mutations chez les patients atteints du syndrome de Noonan et chez les patients atteints du syndrome LEOPARD engendrant in vitro une activation de la phosphatase (effet « gain de fonction ») pour les premiers ou une réduction de l’activité phosphatase (« dominant négatif ») mais engendrant un effet gain de fonction in vivo. Nous discutons les connaissances acquises, les compréhensions obtenues et intégrées et traçons enfin les perspectives offertes par ces travaux.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Pharmacie. Pharmacochimie : Nantes : 2007. / Bibliogr.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2006. / Bibliogr.: f. 161-205. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. [115]-120. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

The MAPK pathway is important in various biological functions. It is also important in regulating processes associated with gene transcription via different mechanisms such as by phosphorylation of transcription factors, coactivators/corepressors and histone modifier complexes. H3K4 methylation is highly associated with active transcription. Deposition of this mark is catalysed by SET-domain methyltransferases which consists of a WAR complex (WDR5, ASH2L and RBBP5), a catalytic SET-domain protein and other subunits. However, potential links between ERK MAPK signaling and H3K4 methylation in gene expression are not well understood. Thus, the aim of this study was to probe the potential links between these two pathways towards gene-regulatory networks. This study attempted to elucidate their direct functional interaction by studying whether components of the SETD1A complex could be phosphorylated upon ERK activation. Our results showed that the core components of SETD1A complex were not phosphorylated in vivo and in vitro by ERK. Importantly, we reported that at least two splicing variants of RBBP5 exist. ERK-dependent stabilization of exogenous RBBP5 was observed but the mechanism underlying this is unknown. Surprisingly, we found that WAR complex depletion increased the pre-mRNA expression of immediate-early (IE) genes which did not necessarily reflect changes in their mRNA levels. In addition, this occurred in an H3K4me3-independent manner. This regulation is likely to be posttranscriptional that involves pre-mRNA processing events. First, we noticed a decrease of transcription initiation in WAR complex-depleted cells upon ERK activation. Second, depletion of the WAR complex affects the splicing efficiency of FOS and EGR1. Third, RBBP5 occupancy was observed and was significantly reduced upon siRNA-mediated RBBP5 depletion at the coding region and the 3' end of FOS gene. Therefore, we propose that the WAR complex regulates the pre-mRNA processing of IE genes through an interaction between RBBP5 and a splicing factor that has yet to be identified.

La migration des lymphocytes T à travers la matrice extracellulaire (MEC) est un évènement clé dans la réponse immune adaptative et dans les maladies inflammatoires. Bien que les mécanismes de migration trans-endothéliale soient bien étudiés, ceux impliqués dans la migration à travers la MEC du tissu interstitiel sont encore peu connus. Au laboratoire, on s'intéresse aux lymphocytes Th17 du fait de leur rôle important dans le développement des maladies auto-immunes. Nous avons récemment montré que le récepteur à domaine discoïdine de type 1 (DDR1), qui lie le collagène, est important pour la migration des Th17 à travers le collagène de type I et également in vivo dans le modèle de la poche d'air. Par ailleurs DDR1 active la voie Rho/ROCK/MAPK/ERK qui est essentielle à la motilité des Th17. Dans cette étude, nous avons investigué l'implication des voies MAPK p38 et JNK dans la migration des lymphocytes Th17 à travers le collagène de type I qui est le constituant majeur de la MEC du tissu interstitiel. Nous avons trouvé que la voie p38 est nécessaire à la migration des Th17 à travers le collagène tridimensionnel (3D), et que cette voie est activée par le récepteur DDR1. Ainsi, ces résultats suggèrent que la voie DDR1/MAPK p38 pourrait constituer une cible thérapeutique importante pour le traitement des maladies auto-immunes dépendantes des lymphocytes Th17.