Le corépresseur nucléaire NCOR1 est impliqué dans la régulation transcriptionnelle en interagissant avec les récepteurs à hormones thyroïdiennes et rétinoïques ainsi qu’avec les facteurs de transcription AP-1 et NF-κB au niveau des gènes cibles impliqués dans la réponse inflammatoire intestinale. Par une approche d’immunoprécipitation (IP) couplée à la spectrométrie de masse, CHD8 a été découverte pour agir de manière complémentaire à NCOR1. CHD8 est impliquée dans le remodelage de la chromatine et dans la régulation du cycle cellulaire. Ainsi, le projet de recherche visait à comprendre l’interaction et les rôles fonctionnels de CHD8 et de NCOR1 ainsi que l’impact physiologique de la perte d’expression de NCOR1 face à un stress épithélial. Pour commencer, nous avons confirmé l’interaction entre CHD8 et NCOR1 dans différents types cellulaires tels que les 18Co, Caco-2/15 et HT-29. Ensuite, nous avons diminué l’expression de NCOR1 et CHD8 dans les cellules HT-29 et Caco-2/15 à l’aide de shRNA et nous avons observé une diminution de croissance cellulaire intermédiaire pour la perte de CHD8 comparativement à une diminution plus drastique pour NCOR1. L’effet intermédiaire sur la croissance cellulaire peut être dû à un effet de compensation par la petite forme de CHD8 (CHD8S) puisque le shRNA utilisé cible uniquement la grande forme de CHD8 (CHD8L). Avec cette diminution commune de croissance cellulaire, une question s’est imposée à savoir quelle est l’implication de l’interaction entre CHD8 et NCOR1 dans ce phénomène. Nous avons séparé NCOR1 en protéines correspondant à ces différents domaines et par IP suivies d’immunobuvardages, nous avons déterminé que le premier domaine de répression de NCOR1 (RD1) interagissait avec la forme complète de CHD8 au niveau du noyau. Nous avons ensuite utilisé un modèle murin où il y a une perte d’expression de NCOR1 (NCOR1ΔE11ΔCEI) avec l’aide d’un modèle où la Cre-recombinase est exprimée sous le promoteur de la villine. Nous avons ensuite traité les souris NCOR1ΔE11ΔCEI et contrôles au DSS 3% afin d’induire des lésions aux cellules épithéliales intestinales. Ceci permet l’étude de la suceptibilité au DSS des souris contrôles et NCOR1ΔE11ΔCEI. Ainsi, CHD8 et NCOR1 ont des rôles fonctionnels communs qui pourrait être attribué à leur interaction, CHD8-NCOR1 (RD1). Cette nouvelle mécanistique permettrait donc de réguler la transcription de certains gènes cibles impliqués dans le cancer colorectal.

Le corépresseur nucléaire NCOR1 est un répresseur transcriptionnel qui régule l’expression génique en s’associant à des récepteurs nucléaires ou à des facteurs de transcription comme AP-1 et NF-B. Ce projet de recherche visait à déterminer comment NCOR1 régule la prolifération et la réponse inflammatoire dans les cellules épithéliales intestinales (CEIs). Nous avons utilisé deux modèles murins de délétion du gène Ncor1 (Ncor1ID et Ncor1Exon11) ainsi que la Cre-recombinase sous le contrôle du promoteur du gène Vil1 (12.4KbVilCre) afin d’invalider le gène Ncor1 au niveau des CEIs (Ncor1IDΔCEI et Ncor1Exon11ΔCEI). Nous avons induit une réponse inflammatoire dans les CEIs en utilisant de l’IL-1 et du LPS. Nous avons observé que l’expression de NCOR1 est augmentée dans les CEIs lors de la réponse inflammatoire. Nous avons également traité les souris invalidées pour le gène Ncor1 avec du DSS afin d’induire une colite chimique expérimentale. Nous avons observé que les animaux Ncor1IDΔCEI et Ncor1Exon11ΔCEI sont plus susceptibles que les témoins. Nous avons analysé l’expression génique chez les animaux Ncor1IDΔCEI et Ncor1Exon11ΔCEI. L’analyse des gènes modulés dans les animaux Ncor1IDΔCEI a révélé que l’expression de la Retnlb est augmentée chez ces animaux, ce qui suggère un dérèglement dans la microflore. Dans les animaux Ncor1Exon11ΔCEI, nous avons noté que l’expression du gène Ido1, un puissant immunosuppresseur, est augmentée et permettrait possiblement à ces animaux de se maintenir dans un état homéostatique en absence de stress. Lorsque nous avons diminué l’expression de NCOR1 dans les CEIs à l’aide de shARN (shNCOR1_655), nous avons observé que celles-ci arrêtent de proliférer et sont sénescentes. De plus, nous avons remarqué une induction de molécules inflammatoires associées au SASP dans ces cellules. Nous avons analysé le transcriptome des cellules shNCOR1_655. Nous avons identifié le facteur de pluripotence SOX2 comme étant induits lorsque l’expression de NCOR1 est diminuée. Finalement, nous avons utilisé la technologie SILAC et la spectrométrie de masse afin de déterminer la composition du complexe de répression de NCOR1 dans les CEIs. Nous avons identifié de nouveaux partenaires d’interaction potentiels de NCOR1.

A capacidade de sincronizar vias metabólicas a estímulos ambientais é um aspecto central da homeostase em mamíferos. Dentro desse contexto, o controle molecular da função mitocondrial representa um aspecto fundamental e defeitos na integridade desse sistema podem levar a severas perturbações à homeostase celular levando a um amplo espectro de doenças como a obesidade e o diabetes tipo 2. O controle transcricional do metabolismo energético é um processo dinâmico que depende da ação coordenada de fatores de transcrição, enzimas modificadoras de cromatina e coreguladores transcricionais. Co-reguladores podem agir como interruptores transcricionais ativando ou reprimindo a atividade de receptores nucleares. Neste estudo, demonstramos que o coativador PGC-1? e o co-repressor NCoR1 são importantes mediadores do metabolismo energético e da homeostase redox mitocondrial em células musculares. Nossos resultados sugerem que os efeitos desses co-reguladores são mediados pela transativação do elemento responsivo de PPAR (PPRE) em promotores de seletos grupos de genes. Ainda, a indução da capacidade oxidativa e da defesa antioxidante pelo silenciamento de NCoR1 ou pela expressão de PGC-1? atenua a produção de espécies reativas de oxigênio e a morte celular induzida por estresse metabólico. Essas evidências sugerem que o equilíbrio entre a ativação e a repressão transcricional em promotores contendo PPREs exerce um papel central na função mitocondrial em células musculares esqueléticas. Coletivamente, os resultados deste estudo indicam que o antagonismo entre os coreguladores PGC-1? e NCoR1 é um componente central no controle da função mitocondrial representando uma interface promissora para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento e prevenção da disfunção metabólica. / The ability to synchronize metabolic pathways to environmental stimuli is a central aspect of mammalian homeostasis. Within this context, the molecular control of mitochondrial function represents a fundamental aspect and defects in the integrity of this system can lead to severe disturbances to cellular homeostasis causing a wide spectrum of pathologies such as obesity and type 2 diabetes. Transcriptional control of energy metabolism is a dynamic process that depends on the coordinated action of transcription factors, chromatin modifying enzymes, and transcriptional co-regulators. Co-regulators can act as transcriptional switches activating or repressing the activity of nuclear receptors. In this study, we demonstrated that the co-activator PGC-1? and NCoR1 co-repressor are essential mediators of energy metabolism and mitochondrial redox homeostasis in muscle cells. Our results suggest that the effects of these co-regulators are mediated by the transactivation of the PPAR responsive elements (PPREs) in promoters of selected gene groups. Furthermore, the oxidative capacity and antioxidant defense induction by either NCoR1 knockdown or PGC-1? overexpression attenuates the production of reactive oxygen species and cell death induced by metabolic stress. These evidence suggest that the balance between activation and transcriptional repression in promoters containing PPREs exert a central role in mitochondrial function in skeletal muscle cells. Collectively, the results of this study indicate that the antagonism between the co-regulators PGC-1? and NCoR1 is a central component of mitochondrial function representing a promising interface for the development of novel therapeutic approaches for the treatment and prevention of metabolic dysfunction.

A capacidade de sincronizar vias metabólicas a estímulos ambientais é um aspecto central da homeostase em mamíferos. Dentro desse contexto, o controle molecular da função mitocondrial representa um aspecto fundamental e defeitos na integridade desse sistema podem levar a severas perturbações à homeostase celular levando a um amplo espectro de doenças como a obesidade e o diabetes tipo 2. O controle transcricional do metabolismo energético é um processo dinâmico que depende da ação coordenada de fatores de transcrição, enzimas modificadoras de cromatina e coreguladores transcricionais. Co-reguladores podem agir como interruptores transcricionais ativando ou reprimindo a atividade de receptores nucleares. Neste estudo, demonstramos que o coativador PGC-1? e o co-repressor NCoR1 são importantes mediadores do metabolismo energético e da homeostase redox mitocondrial em células musculares. Nossos resultados sugerem que os efeitos desses co-reguladores são mediados pela transativação do elemento responsivo de PPAR (PPRE) em promotores de seletos grupos de genes. Ainda, a indução da capacidade oxidativa e da defesa antioxidante pelo silenciamento de NCoR1 ou pela expressão de PGC-1? atenua a produção de espécies reativas de oxigênio e a morte celular induzida por estresse metabólico. Essas evidências sugerem que o equilíbrio entre a ativação e a repressão transcricional em promotores contendo PPREs exerce um papel central na função mitocondrial em células musculares esqueléticas. Coletivamente, os resultados deste estudo indicam que o antagonismo entre os coreguladores PGC-1? e NCoR1 é um componente central no controle da função mitocondrial representando uma interface promissora para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento e prevenção da disfunção metabólica. / The ability to synchronize metabolic pathways to environmental stimuli is a central aspect of mammalian homeostasis. Within this context, the molecular control of mitochondrial function represents a fundamental aspect and defects in the integrity of this system can lead to severe disturbances to cellular homeostasis causing a wide spectrum of pathologies such as obesity and type 2 diabetes. Transcriptional control of energy metabolism is a dynamic process that depends on the coordinated action of transcription factors, chromatin modifying enzymes, and transcriptional co-regulators. Co-regulators can act as transcriptional switches activating or repressing the activity of nuclear receptors. In this study, we demonstrated that the co-activator PGC-1? and NCoR1 co-repressor are essential mediators of energy metabolism and mitochondrial redox homeostasis in muscle cells. Our results suggest that the effects of these co-regulators are mediated by the transactivation of the PPAR responsive elements (PPREs) in promoters of selected gene groups. Furthermore, the oxidative capacity and antioxidant defense induction by either NCoR1 knockdown or PGC-1? overexpression attenuates the production of reactive oxygen species and cell death induced by metabolic stress. These evidence suggest that the balance between activation and transcriptional repression in promoters containing PPREs exert a central role in mitochondrial function in skeletal muscle cells. Collectively, the results of this study indicate that the antagonism between the co-regulators PGC-1? and NCoR1 is a central component of mitochondrial function representing a promising interface for the development of novel therapeutic approaches for the treatment and prevention of metabolic dysfunction.

PEDF (pigment epithelium derived factor) joue un rôle de gène suppresseur de tumeurs dans plusieurs cancers humains. PEDF est impliqué entre autres dans l'arrêt de la prolifération, dans la migration et dans le potentiel d'invasion de plusieurs modèles cellulaires tumoraux. PEDF est également impliqué dans l'apoptose et aussi dans l'inhibition du processus d'angiogénèse chez les cellules endothéliales de plusieurs organes. Notre laboratoire a démontré que PEDF est modulé à la hausse dans des cellules épithéliales intestinales déficientes pour l'expression de NCOR1 (nuclear receptor corepressor 1). Cependant, le lien transcriptionnel entre ces molécules et le rôle de PEDF au sein de l'épithélium intestinal demeurent peu élucidés. L'hypothèse de ce travail fut que la transcription du gène PEDF est contrôlée par NCOR1 au niveau des cellules épithéliales intestinales humaines et que PEDF agit comme gène suppresseur de tumeurs dans ce contexte. Nos résultats ont permis de démontrer que le gène PEDF est régulé transcriptionnellement par les récepteurs à l'acide rétinoïque et par le corépresseur NCOR1. Des analyses de PCR en temps réel ont permis de montrer une distribution spécifique de PEDF au sein des diverses lignées cellulaires cancéreuses colorectales. Les résultats obtenus ont montré que seules quelques lignées cellulaires cancéreuses colorectales expriment PEDF. Les niveaux d'expression des régulateurs de PEDF identifiés précédemment (NCOR1, RAR[alpha] et RXR[alpha]) ont été mesurés par PCR quantitatif en relation avec les variations d'expression de PEDF au sein des lignées cancéreuses colorectales humaines. Des immunofluorescences et des immunobuvardages ont montré que la protéine PEDF est détectable au niveau des cellules épithéliales localisées au niveau des villosités intestinales du jéjunum et de l'illéon chez le foetus humain. Les modèles DLD1, HT29 et HCT116 qui ne possède [i.e. possèdent] qu'une faible expression de PEDF ont été utilisés afin de moduler à la hausse l'expression de PEDF et ainsi pouvoir étudier l'impact de cette protéine dans ces modèles. La surexpression de PEDF dans les cellules DLD1 a permis d'observer un ralentissement de la prolifération de celles-ci. Des essais de croissance en absence d'ancrage en utilisant les cellules DLD1, HT29 et HCT116 ont montrés [i.e. montré] que PEDF est capable de ralentir la croissance en absence d'ancrage des cellules DLD1 et HT29, mais pas des cellules HCT116. Des essais préliminaires d'angiogenèse in vivo ont permis de suggérer que la surrexpression [i.e. surexpression] de PEDF dans les cellules HT29 pourrait réguler négativement l'angiogenèse tumorale de même que le processus de croissance tumorale. Finalement, le statut d'expression de PEDF a été mesuré dans une banque de tissus provenant de patients atteints de cancer colorectal. Les résultats obtenus lors de ces travaux suggèrent que PEDF joue un rôle fonctionnel au sein de l'épithélium intestinal et supportent l'hypothèse selon laquelle PEDF agit en tant que gène suppresseur de tumeurs dans les cellules épithéliales intestinales humaines.