Recherche des cibles de Runx2, facteur transcriptionnel indispensable à la différenciation ostéoblastique : étude de lignées d'ostéosarcome humain SaOs-2 génétiquement modifié
Institution:
LittoralDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Runx2 is a key regulator of osteoblast-specific gene expression and controls the expression of multiple target genes during osteoblast differentiation. Althought some transcriptional targets for Runx2 are known, it is believed that the osteogenic action of Runx2 is mediated by aditional target genes and increasing studies are performed in order to identify such Runx2-responsive genes. To identify genes following the modification of Runx2 activity in osteoblastic cell line, SaOs-2 was stably transfected in order to overexpress Runx2 or a dominant negative mutant of Runx2. Comparison of gene expression patterns was performed by differential display on selected SaOs-2 clones and real time RT-PCR, western-blot or gel shift experiments were performed to verify our observations. This strategy allowed us to identify five new genes, SelM, elF-4AI, RPS24, CD99 and GNAS1, which may be under the control of Runx2 and led us to conclude that : 1 ) Runx2 expression seems to be linked to a global change in the cellular metabolism and cell growth with modulation of SelM, elF-4AI, and RPS24. 2 ) CD99/MIC2, marker of Ewing family tumors, may be associated with osteosarcoma cells in which normal Runx2 expression is perturbed by exogenous factors. 3 ) Runx2 is able to bind to the promoter of GNAS1, suggesting a direct regulation of this gene which encodes for the Gsα protein and numerous evidences showed that Gsα coupled receptors regulate bone mass. This regulation of Gsα protein by Runx2 seems to be of particular interest considering evidences on bone metabolism regulation by G protein.
Abstract FR:
La régulation transcriptionnelle des premières étapes de la différenciation ostéoblastique est clairement orchestrée par runx2, gène indispensable à la mise en place du squelette et primordial dans le maintien des fonctions ostéoblastiques chez l'adulte. Cependant bien que de nombreuses études soient faites sur ce facteur transcriptionnel, son action ostéogénique passe par la régulation de gènes restant à identifier. Ce travail de recherche consistait en la mise au point de modèles cellulaires permettant de mettre en évidence de nouveaux gènescibles de runx2. La lignée d'ostéosarcome humain SaOs-2 a été transfectée par des constructions plasmidiques permettant la surexpression de Runx2 ou d'une forme mutante dominante négative. Des analyses par Differential Display des profils géniques des clones sélectionnés ont été réalisées et la vérification des différences observées, par RT-PCR en temps réel, Western-blot ou gel retard ont permis d'identifier cinq gènes sous la dépendance de Runx2, nous conduisant principalement à trois grands axes de réflexion. 1 ) La modulation de l'expression de Runx2 est reflétée par un changement global de la synthèse des protéines, de la prolifération cellulaire ou du cycle cellulaire avec l'intervention de RPS24, elF-4AI et SelM. 2 ) Le rôle de Runx2 dans les tumeurs osseuses ostéoslérotiques se précise et pourrait être reflété par la régulation de CD99, un marqueur des tumeurs de Ewing. 3 ) La transcription de gnas1, codant pou la Gsα, pourraît être directement sous la dépendance de Runx2. Cette dernière observation est sans doute la plus aboutie et génère de nombreuses réflexions telle qu'une fonction possible de Runx2 dans la désensibilisation à long terme de récepteurs important dans la régulation du métabolisme osseux.