Les signaux environnementaux ont une grande influence sur le devenir de certaines populations de motoneurones. J'étudie la population qui exprime le facteur de transcription PEA3, située au niveau brachial, caractérisée et spécifiée par ce facteur, et qui innerve les muscles dorsaux des membres (Livet et al., 2002 ; Vrieseling et al., 2006). Cette population représente un des exemples les mieux compris de l'acquisition d'une identité neuronale par des signaux provenant du muscle cible. Au cours du développement, l'expression de PEA3 se met en place de manière séquentielle. PEA3 est d'abord exprimé dans un premier sous-groupe de neurones localisé en position postérieure dans le domaine (neurones pionniers), puis dans un deuxième sous-groupe de neurones situé en position plus antérieure. Le développement de cette population implique des échanges de signaux entre les neurones pionniers, instruits par le muscle cible, et le deuxième groupe de neurones antérieurs, instruit par les neurones pionniers. Le GDNF, produit par les cellules du futur muscle cible, induit PEA3 dans les neurones pionniers (Haase et al., 2002). Puis le HGF, un autre facteur dérivé du membre, induit les neurones pionniers à sécréter un ‘signal de propagation’, qui agit à distance et induit l'expression de PEA3 dans le deuxième groupe de neurones (neurones recrutés) (Helmbacher et al., 2003). L'objectif initial de ma thèse a été basé sur l'identification de ce signal de propagation. J'ai d'abord utilisé une approche pharmacologique dans un système in vitro de cultures d'explants de moelles épinières d'embryons de souris. En y inhibant la voie EGF, j'ai démontré que le signal de propagation appartient à cette famille de molécules. Les récepteurs de la voie EGF (ErbB1 à ErbB4) sont exprimés chez l'embryon de poulet et de souris dans la moelle épinière brachiale, et spécifiquement dans les motoneurones, au moment où PEA3 est exprimé. Parmi les ligands de la voie EGF, je me suis intéressée aux neurégulines, une famille de glycoprotéines connue pour son implication dans la mise en place du système nerveux. J'ai montré que des isoformes du gène neuréguline1 (nrg1), possédant un domaine immunoglobuline (type I) sont capables d'induire l'expression de pea3 dans la moelle épinière brachiale, et spécifiquement dans les neurones recrutés. J'ai pu démontrer, en utilisant des souris mutantes pour le récepteur à l’HGF (metd/d), que le signal de propagation est vraisemblablement une isoforme NRG1, de type I. / Signals derived from the environment have an important influence on development of some motorneurons populations. I study the population that expresses the transcription factor PEA3, localized at the brachial level, characterized and specified by this factor. This population innervates the limb dorsal muscles (Livet et al., 2002 ; Vrieseling et al., 2006). This population represents one of the best understood examples of an acquisition of a neuronal identity induced by signals derived from the target muscle. During development, PEA3 expression is made in two times in motorneurons. Initially, PEA3 is expressed in a first population, localized in the posterior part of the domain (pionneers neurons), then in a second population, localized in a more anterior position. Development of this population implies exchanges of signals between pionneers neurons, instructed by the target muscle, and anterior neurons, instructed by pionneers neurons. GDNF, produced by cells of the future target muscle, induces PEA3 in the pioneers neurons (Haase et al., 2002). Then, HGF, another limb-derived factor, induces pioneers neurons to secrete a propagation signal’, which induces PEA3 expression in the second population of neurons (recruited neurons) (Helmbacher et al., 2003). The initial purpose of my phD was to identify this ‘propagation signal’. First, I used a pharmacological approach in an in vitro assay of mouse embryos spinal cord explants culture. I did inhibition of the EGF pathway in this assay, and I showed that the propagation signal belongs to this family. EGF receptors (ErbB1 à ErbB4) are expressed in chick and mouse embryos, and especially in motorneurons, when PEA3 is expressed. Among the EGF ligands, I studied neuregulins, a family of glycoproteins involved in the nervous system development. I showed that isoforms of neuregulin1 gene (nrg1), which have an immunoglobulin domain (type I) induce pea3 expression in the brachial spinal cord, and especially in the recruited neurons. I observed, by using mice mutants for HGF receptor (metd/d), that the propagation signal is plausibly a typeI NRG1 isoform. Keywords : motorneurons, PEA3, recruitment, ErbB.

La grande famille des facteurs de transcription Ets est caractérisée par un domaine de liaison à l’ADN, le domaine ETS, qui présente une structure de type hélice-tour-hélice ailé et qui reconnaît la séquence nucléotidique GGAA/T. Ces facteurs sont des protéines modulaires, dont les domaines sont structurellement conservés, régulent la transcription de leurs gènes cibles. L’action régulatrice de ces facteurs de transcription, ainsi que leur spécificité, dépendent de leurs sites d’expression, du taux auquel ils sont exprimés ainsi que des modifications post-traductionnelles qui les touchent. Au sein de la famille Ets, les trois membres du groupe PEA3 - Erm, Pea3 et Er81 - sont impliqués dans divers processus tant physiologiques tels que le développement des neurones sensitifs et moteurs que pathologiques tels que la croissance et l’invasion tumorale ou l’apparition de métastases, au niveau mammaire notamment. Notre travail a eu pour ambition de mieux comprendre les relations structure/fonction des membres du groupe PEA3, et plus particulièrement de Erm. Pour réaliser l’étude structurelle des trois membres du groupe PEA3, nous les avons produits, via le système d’expression baculoviral, et purifiés. Dans ces conditions, nous avons obtenu plusieurs mg de la protéine Erm purifiée à plus de 95%. Nous avons dès lors réalisé des études par dichroïsme circulaire et spectrométrie infrarouge qui ont mis en évidence une faible structuration de la protéine. Ces résultats corrèlent avec les prédictions bioinformatiques pour la structuration en hélice alpha. Néanmoins, certaines divergences sont apparues en ce qui concerne la détermination de la structuration en feuillets beta, ces derniers étant probablement surévalués dans les études expérimentales suite à une forte propension à l’agrégation protéique. En parallèle, nous avons pris part à la démonstration du fait que la protéine Erm est modifiée par ubiquitinylation. Cette modification post-traductionnelle a pour conséquence de diriger Erm vers la voie de dégradation par le protéasome et donc de rendre ce facteur de transcription très labile. C’est ainsi qu’à l’heure actuelle, les tentatives de cristallisation de la protéine sont restées sans succès. Afin de mettre en évidence les gènes régulés par les membres du groupe PEA3 dans le cancer mammaire métastatique, nous avons effectué des études par micro-array dans la lignée humaine MDA-MB-231. Lors d’expériences où l’expression de erm et de er81 a été diminuée par la technique des shRNA, nous n’avons malheureusement pas pu identifier de gènes dont l’expression était modulée de façon reproductible. Enfin, dans le but de mieux cerner les mécanismes qui conduisent à la surexpression des facteurs de transcription du groupe PEA3, nous nous sommes intéressés à la régulation de leur expression. Aussi, suite au travail initié préalablement au laboratoire sur le gène erm humain, nous avons déterminé une région de 24 nucléotides au sein du promoteur sensible à l’activation par la voie des PKCs conventionnelles (cPKCs). Cette région contient des sites putatifs de liaison pour plusieurs facteurs de transcription. Les expériences de mutagenèse dirigée et de retard sur gel indiquent que la régulation positive de erm par la voie des cPKCs semble être le résultat de la modification de l'activité d'un ou plusieurs facteur(s) transcriptionnel(s) qui reste(nt) à identifier.

The polyomavirus enhancer consists of functionally redundant DNA sub-elements. One such sub-element, element 2, comprises a region with contiguous binding sites, or motifs, for at least three nuclear factors, designated as PEA1, PEA2, and PEA3. Although little is known of PEA2, PEA1 is presumed to be a murine homolog of human transcription activator protein 1 (AP-1), and PEA3 has recently been shown to be encoded by a member of the Ets family of oncogenes. The contributions of each factor to enhancer function are not understood. A cell-free system was devised to assay the individual abilities of the DNA motifs recognized by PEA1, PEA2, and PEA3 to confer transcriptional activation upon a minimal promoter. The motifs were cloned and tested as monomers, as multiple tandem copies, and in paired combinations. The results of these in vitro studies indicate that the PEA1 motif behaves as a low affinity AP-1 binding site; that PEA1 and PEA3, but not PEA2, activate transcription; and that both the PEA1 and PEA3 motifs act synergistically. Band shift titration experiments demonstrated that neither PEA1 nor PEA3 bound to their DNA motifs co-operatively, indicating that synergistic activation of transcription by these factors is not due to cooperative binding. Finally, additional in vitro transcription experiments suggest that PEA1 and PEA3 may co-operate with each other to stimulate transcription. A current model proposes that the minimal sub-units of enhancer structure are small (8-10 base pair) DNA motifs, called enhansons, that act synergistically. I propose that the motifs for PEA1 and PEA3, but not PEA2, are enhansons of the polyomavirus enhancer. / Thesis / Master of Science (MS)

This thesis is missing page 157, the other copies of the thesis did not have the page either. -Digitization Centr / The polyomavirus enhancer is organized into three elements. One of these elements, Element 2, is particularly interesting because the activities of the factors which interact with it are highly regulated. There are at least three cellular proteins, PEA1, PEA2, and PEA3, which bind to adjacent sites in Element 2. These proteins are differentially active in mouse cells at different developmental stages and their activity is modulated by serum, tumor promoting agents and the products of several oncogenes. It is likely, therefore, that these cellular proteins play an important role in interpreting growth stimuli and other physiological cues in the mouse. A plasmid was contructed which can be used to test enhancer elements for their ability to activate both transcription and DNA replication. This plasmid includes the Py origin of replication and a minimal promoter, consisting of a TATA box only, controlling expression of a reporter gene. The activity of the PEA factors was studied by cloning the binding sites for these factors into this reporter plasmid as monomers, multiple tandem copies, and in paired combinations, and testing their ability to activate transcription and DNA replication in vivo. The results of these studies show that PEA1 and PEA3 can function independently and cooperatively to activate both replication and transcription. By contrast, PEA2 is unable to independently activate transcription and represses PEA1-activated transcription when the binding sites for these factors are located adjacent to one another. However, PEA2 functions cooperatively with PEA1 to activate DNA replication, and can weakly activate replication on its own. / Thesis / Master of Science (MS)

No / Breast cancer is one of the most prevalent malignancies worldwide. It consists of a group of tumor cells that have the ability to grow uncontrollably, overcome replicative senescence (tumor progression) and metastasize within the body. Metastases are processes that consist of an array of complex gene dysregulation events. Although these processes are still not fully understood, the dysregulation of a number of key proteins must take place if the tumor cells are to disseminate and metastasize. It is now widely accepted that future effective and innovative treatments of cancer metastasis will have to encompass all the major components of malignant transformation. For this reason, much research is now being carried out into the mechanisms that govern the malignant transformation processes. Recent research has identified key genes involved in the development of metastases, as well as their mechanisms of action. A detailed understanding of the encoded proteins and their interrelationship generates the possibility of developing novel therapeutic approaches. This review will focus on a select group of proteins, often deregulated in breast cancer metastasis, which have shown therapeutic promise, notably, EMT, E-cadherin, Osteopontin, PEA3, Transforming Growth Factor Beta (TGF-β) and Ran.

La grande famille des facteurs de transcription Ets est caractérisée par un domaine de liaison à l’ADN, le domaine ETS, qui présente une structure de type hélice-tour-hélice ailé et qui reconnaît la séquence nucléotidique GGAA/T. Ces facteurs sont des protéines modulaires, dont les domaines sont structurellement conservés, régulent la transcription de leurs gènes cibles. L’action régulatrice de ces facteurs de transcription, ainsi que leur spécificité, dépendent de leurs sites d’expression, du taux auquel ils sont exprimés ainsi que des modifications post-traductionnelles qui les touchent. Au sein de la famille Ets, les trois membres du groupe PEA3 - Erm, Pea3 et Er81 - sont impliqués dans divers processus tant physiologiques tels que le développement des neurones sensitifs et moteurs que pathologiques tels que la croissance et l’invasion tumorale ou l’apparition de métastases, au niveau mammaire notamment.<p><p>Notre travail a eu pour ambition de mieux comprendre les relations structure/fonction des membres du groupe PEA3, et plus particulièrement de Erm. <p><p>\ / Doctorat en sciences biomédicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished