thesis

Mobilité cellulaire induite par les chimères Bcr-Abl : un nouveau modèle pour l'exploration des voies effectrices des petites protéines G de la famille Rho

Defense date:

Jan. 1, 2008

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Institution:

Poitiers

Disciplines:

Molecular and cellular biology

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Bcr-Abl chimeras are produced by a reciprocal t(9;22) chromosomal translocation that fuses varying amounts of the bcr with the abl genes. The only structural difference between p190bcr-abl, associated with acute lymphoid leukaemia, and p210bcr-abl, responsible for chronic myelogenous leukaemia, resides in a DH/PH domain only present in p210bcr-abl. We previously showed that Rac1 was activated in both p190bcr-abl- and p210bcr-abl-expressing cells whereas RhoA was activated in p210bcr-abl-expressing cells only (Harnois et al. , Oncogene, 2003). Ba/F3 cells were not spontaneously motile in 3D matrigel while Ba/F3p210 and Ba/F3p190 cells moved spontaneously. P210bcr-abl-expressing cells presented typical amoeboid movements in contrast to 190bcr-abl-expressing cells, which showed a rolling-type mobility. The results obtained using mutated GEF domain of Vav or p210bcr-abl allowed to propose a model in which Vav, in complex with Bcr-Abl, is responsible through Rac1 activation for triggering the motility of Bcr-Abl expressing cells. The GEF of p210bcr-abl specific of RhoA does not trigger motility by itself, but RhoA activation is crucial for committing leukaemic cells to amoeboid movements (Daubon et al. , Oncogene, 2008). Bcr-Abl-expressing cells represent then a powerful model to explore the still un-understood amoeboid motility. Then, we characterized a Rac1/PAK1/LIMK1/Cofilin pathway in which each element is critical for triggering the rolling-type motility. We also showed that the classical RhoA/ROCK/MLC pathway was only partially involved in the amoeboid motility of the Ba/F3p210 cells. Surprisingly, we found that RhoA and ROCK1 induced the activation of the ADF/destrin isoform of the Actin Depolymerizing Factor family, through the specific down-regulation of LIMK2 both at the transcriptional level and by proteasome-dependent degradation. This original pathway drives to characteristic amoeboid movements. Taken together, these results on the Ba/F3 cells motility improve the understanding of the molecular mechanisms leading to these 3 dimensional motility modes.

Abstract FR:

Les chimères Bcr-Abl sont dues à une translocation réciproque entre les chromosomes 9 et 22, entrainant la fusion des gènes bcr et abl. La seule différence structurale entre p190bcr﷓abl, associé avec la Leucémie Aigue Lymphoblastique, et p210bcr-abl, responsable de la Leucémie Myéloïde Chronique, réside dans le domaine DH/PH présent uniquement dans p210bcr-abl. Nous avons montré précédemment que Rac1 était activée dans les cellules exprimant p190bcr-abl et p210bcr-abl alors que RhoA n’est activé que dans les cellules exprimant p210bcr-abl (Harnois et al. , Oncogene, 2003). Les cellules Ba/F3 parentales ne sont pas spontanément mobiles contrairement aux cellules Ba/F3p210 and Ba/F3p190. Les cellules exprimant p210bcr-abl présentent des mouvements amoeboïdes typiques alors que les cellules exprimant p190bcr-abl utilisent une mobilité de type roulement (rolling-type). Les résultats obtenus en utilisant des mutants des domaines GEF de Vav ou p210bcr-abl nous ont permis de proposer un modèle dans lequel Vav, en complexe avec Bcr-Abl, est responsable à travers l’activation de Rac1 du déclenchement de la motilité des cellules exprimant Bcr-Abl. Le GEF de p210bcr-abl, spécifique de l’activation de RhoA, est indispensable pour la formation des mouvements amoeboïdes dans les cellules Ba/F3, mais ne joue pas de rôle dans le déclenchement de la mobilité spontanée de ces cellules (Daubon et al. , Oncogene, 2008). Nous avons ensuite caractérisé une voie passant par Rac1/PAK1/LIMK1/cofiline1 dans laquelle chaque élément est essentiel pour le déclenchement de la motilité dite rolling-type. Nous avons montré que la voie classique RhoA/ROCK/MLC était seulement partiellement impliquée dans l’induction de la motilité amoeboïde dans les cellules Ba/F3p210. De façon surprenante, nous avons trouvé que RhoA et ROCK1 induisent l’activation de l’isoforme ADF/destrine de la famille des « Actin Depolymerizing Factors », à travers la régulation négative de la LIMK2 au niveau transcriptionnel mais aussi par une dégradation protéasome-dépendante. Cette voie de signalisation originale permet une meilleure caractérisation des mécanismes moléculaires menant aux mouvements amoeboïdes en 3 dimensions.