Le gène suppresseur de tumeur LKB1 code une sérine/thréonine kinase qui régule le métabolisme énergétique et la polarité cellulaire. Son action biologique s'exerce en partie via la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK), substrat de LKB1 dont la phosphorylation stimule l'activité catalytique. Nous avons récemment mis en évidence une interaction entre LKB1 et la déacétylase HDAC6. HDAC6 régule principalement l'état d'acétylation de protéines localisées dans le cytoplasme telles que la molécule chaperon HSP90, la tubuline α, et la cortactine. HDAC6 contrôle la stabilité des protéines liées à HSP90 mais agit aussi sur la polarité et l'adhérence des cellules. De plus, HDAC6 répond à différentes situations de stress cellulaire en favorisant le transport des protéines polyubiquitinées vers les aggrésomes, où celles ci sont dégradées, et en promouvant la formation des granules de stress, complexes ribonucléoprotéiques participant au stockage des ARNm et au blocage de la traduction. Mon projet de recherche a porté sur les conséquences fonctionnelles de l'interaction entre LKB1 et HDAC6. J'ai ainsi pu montrer que la formation de ce complexe est renforcée en condition de stress oxydatif et thermique. Dans cette situation biologique, LKB1 interfère avec la capacité de HDAC6 à fixer les protéines ubiquitinylées, et par conséquent prévient la formation des aggrésomes et des granules de stress. A l'inverse, LKB1 stimule l'activité déacétylase de HDAC6, et cette action de LKB1 est requise pour la migration orientée des cellules ainsi que pour la polarisation apico-basale dans un modèle de culture d'entérocytes. Ce travail nous a ainsi permis d'identifier un nouvel effecteur de LKB1 qui intervient dans la réponse au stress et dans la polarisation cellulaire. Il s'agit aussi de la première mise en évidence d'une régulation de l'activité de liaison à l'ubiquitine de HDAC6. Ces données suggèrent que LKB1, via son effet sur HDAC6, pourrait limiter la réponse adaptative des cellules soumises à des stress exogènes et endogènes, comme ceux que les cellules en voie de transformation rencontrent dans leur microenvironnement, une propriété qui pourrait s'avérer essentielle pour son activité de suppresseur de tumeur / The tumor suppressor LKB1 is a serine-threonine kinase that acts as a critical regulator of energy homeostasis and cell polarity 1,2. LKB1 relays its intracellular signal through the AMP-activated protein kinase (AMPK) as well as twelve additional members of the AMPK sub-family 3-5. However, despite the identification of these LKB1 effectors, the mechanisms that underlie LKB1-mediated biological effects remain incompletely understood. We now report that LKB1 interacts with and phosphorylates HDAC6, a deacetylase that protects cells against extrinsic insults through its ability to ligate polyubiquinated misfolded proteins and to dynamically associate with both the microtubule and the actin cytoskeleton networks 6. We further found that the formation of the LKB1-HDAC6 complex was promoted in response to diverse stressful stimuli. As a consequence, HDAC6 ubiquitin-binding activity was inhibited, thus impeding the formation of aggresomes and stress granules, two transient cellular structures that, respectively, prevent the accumulation of aggregated proteins 7 and remodel messenger ribonucleoprotein complexes following stresses that block translation 8. Collectively, these data identify HDAC6 as a key downstream component of the LKB1 signalling pathway. Our findings further suggest that LKB1, via its inhibitory effect on HDAC6 ubiquitin-binding activity, limits the cellular adaptive response to a protracted stress, a distinctive biological property that is likely to contribute to its tumor-suppressive function
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2011LYO10043 |
| Date | 15 March 2011 |
| Creators | Aznar, Nicolas |
| Contributors | Lyon 1, Billaud, Marc, Forcet, Christelle |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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