c-MYC est un facteur de transcription oncogénique dont l’expression est dérégulée dans 78% des gliomes. On observe d’ailleurs une corrélation positive entre sa surexpression et le grade des gliomes. De plus, cette surexpression serait essentielle à la survie des cellules souches tumorales, cellules qui seraient davantage résistantes à la chimiothérapie et à la radiothérapie en plus d’avoir un caractère plus invasif. Il a aussi été démontré que l’inhibition de c-MYC par ARN interférents peut sensibiliser les cellules cancéreuses à l’apoptose et réduire leur prolifération. Sa surexpression relative dans les glioblastomes (GBM) est signe de la malignité et l’espérance de vie des patients atteints par ces tumeurs est réduite chez les patients plus âgés. c-MYC doit s’hétérodimériser avec MAX, son partenaire obligatoire afin de se lier aux promoteurs de ses gènes cibles contenant des EBox (CANNTG) et ainsi activer leur transcription. Cependant, il a été proposé que MAX pourrait homodimériser et agir comme antagoniste en compétitionnant pour les mêmes sites de reconnaissance que l’hétérodimère c-MYC/MAX sur l’ADN. Notre étude vise donc à évaluer l’effet dose-dépendant d’un traitement exogène de MAX*WT, correspondant à une version tronquée du facteur de transcription MAX, sur différentes lignées cellulaires de GBM. Nous avons d’abord étudié les capacités de la protéine à transloquer dans les cellules par microscopie. Ceci a permis de déterminer que le peptide s’internalise rapidement (15 minutes) pour ensuite s’accumuler au niveau nucléaire (24 h, 48 h). Par la suite, des analyses de FACScan ont démonté qu’un traitement de 72 heures provoque une inhibition de la prolifération cellulaire. À l’aide de chambres de Boyden et d’essais de croissance en sphéroïdes dans une matrice de Matrigel(indice supérieur TM]), nous avons observé une diminution importante du caractère invasif des lignées de gliomes malins suite au traitement avec MAX*WT. Ces résultats démontrent que la protéine MAX*WT semble avoir un effet antinéoplasique sur plusieurs lignées de gliomes malins et que la voie de signalisation de c-MYC pourrait constituer une cible thérapeutique intéressante.

Les facteurs de transcription du réseau c-Myc/Max/Mxd assurent le contrôle de la transcription de plus de 1600 gènes. L'hétérodimérisation compétitive entre les membres du réseau et la protéine Max permet des réponses cellulaires opposées. En effet, le complexe c-Myc/Max est associé à l'activation de la transcription de gènes sous l'influence de promoteurs contenant des sites E-Box, pendant que les complexes Mxd/Max permettent l'inhibition de la transcription à ces mêmes promoteurs. Cependant, l'activité oncogénique associée à la surexpression de c-Myc dans plusieurs cancers semble être assurée par l'inhibition de la transcription de gènes cytostatiques causée par l'association de Miz-1 au complexe c-Myc/Max. De manière encourageante, la réintroduction de Mxdl permet de réduire la prolifération et la croissance cellulaire et constitue une avenue thérapeutique intéressante. Cette thèse rapporte l'élucidation de l'identité de résidus spécifiques impliqués dans la reconnaissance moléculaire de Mxdl et de Max et la détermination de la structure hétérodimérique minimale requise afin de permettre une liaison stable à l'ADN. La reconnaissance moléculaire est dictée par des déterminants structuraux spécifiques contenus dans les régions HLH et LZ. L'hétérodimérisation spécifique nécessite 2 étapes essentielles : 1) la déstabilisation des homodimères, assurée par des répulsions électrostatiques à l'interface de dimérisation des 2 domaines, et 2) l'hétérodimérisation avec Max. Dans notre premier article, nous avons confirmé que l'unique résidu acide D112a, situé à l'interface de dimérisation du LZ, prévient la formation des homodimères. Nous avons démontré que le retrait de la charge acide par la mutation D112N ou par l'abaissement du pH permettait d'augmenter de façon équivalente la population homodimérique. De plus, nos résultats démontrent que l'augmentation de l'homodimérisation du LZ et/ou de la région HLH obtenue par la mutation D112N soutient efficacement la liaison à un site E-Box. Le deuxième article a permis l'identification des résidus impliqués dans l'hétérodimérisation spécifique des régions b-HLH-LZ des protéines Mxdl et Max. L'augmentation de l'hydrophobicité de l'interface dimérique de la protéine Max par les mutations N78VH81L (VL) avait ultérieurement permis d'augmenter considérablement l'homodimérisation et de stabiliser la liaison à l'ADN. Dans cette optique prometteuse, nous avons augmenté l'hydrophobicité de l'interface dimérisation du LZ de Mxdl par la mutation D112V. Des essais de digestions enzymatiques et de CD ont confirmés l'augmentation de la stabilité du LZ de Mxdl. Cependant, cette mutation permettant d'accroître le taux d'hélices [alpha] ne permet toutefois pas de stabiliser la liaison à l'ADN. Certaines répulsions électrostatiques, possiblement impliquées dans la déstabilisation des homodimères de Mxdl et obtenues par le rapprochement des régions HLH, ont été hypothétiquement identifiées par modélisation moléculaire. Nous avons ensuite utilisé des essais d'hétérodimérisation limites strictement à certaines régions dimériques pour démontrer que les régions HLH hétérodimérisent de manière favorable indépendamment de la présence de LZ homodimériques. Cependant, la liaison à l'ADN nécessite l'hétérodimérisation des régions LZ même si l'interaction des régions HLH est observée en absence d'ADN. L'hétérodimérisation complète des domaines HLH et LZ, essentielle à la liaison de l'ADN par l'hétérodimère, survient uniquement lorsque l'interaction favorable des régions HLH surpasse la stabilité des LZ homodimériques et soutient indirectement la formation des hétérodimères des régions LZ. Nous avons également fait la démonstration que l'hétérodimérisation précède la liaison à l'ADN tel que proposée par d'autres groupes et ne peut être décrite par le mécanisme d'hétérodimérisation empruntant le «monomer pathway» qui correspondrait à la liaison successive de l'ADN par les monomères de Mxdl et de Max avant l'hétérodimérisation.