Effets anti-tumoraux de peptides issus de la structure du facteur de croissance HARP via les récepteurs ALK et RPTPβ
Institution:
Paris 12Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
HARP is a heparin-binding growth factor, which plays a key role in tumor growth and invasion. It is a multifunctional polypeptide with mitogenic, transforming and angiogenic activities. HARP mediates its diverse functions through its main transmembrane receptors: RPTPβ and ALK. Structurally, HARP contains two TSR homologous domains and two basic clusters in its N and C-termini. Previous studies from our laboratory have reported that the ALK-dependent biological activities of HARP were related to its C-terminal region including the amino acid residues 111-136. The aim of this thesis was to further elucidate the structure-function relationship of HARP. In this aim, we designed two synthetic peptides derived from the Cterminal region. P111-124 inhibited the mitogenic and transforming activities of HARP in a prostatic cancer cell model, by specifically competing with HARP for binding to ALK. The peptide inhibited the tumor growth of these cells in nude mice and the in vivo pharmacokinetic studies indicated the efficient targeting of the peptide to the tumor. P122-131 inhibited HARPinduced cell migration, adhesion and in vivo angiogenesis, by binding to RPTPβ. The biosensor studies using the C-terminal and TSR peptides allowed us to better understand the mechanisms that underpin the signaling features of HARP/ALK/heparin/RPTPβ. Finally, the binding assays with biosensor revealed the interaction of HARP with a subset of proteins including FGF2, FGFBP, VEGF, NPN-1, HGF/SF, S100A4 and OPN. In conclusion, this thesis yielded new insights in mechanism of action of HARP. The discovery of new molecular partners for HARP implies new avenues for regulatory interplay of the protein. The thesis also highlights the potential of the two anti-tumoral peptides targeting ALK and RPTPβ, as therapeutical agents against cancer.
Abstract FR:
HARP est un facteur de croissance jouant un rôle-clé dans la progression et dans l’invasion tumorale. C’est une molécule multifonctionnelle possédant des activités mitogène, transformante et angiogène. L’activité de HARP est mediée par deux types de récepteurs transmembranaires; RPTPβ et ALK. La structure de HARP est constituée de deux domaines homologues aux TSR motifs et de deux régions basiques aux extrémités N- et C-terminaux. Les travaux précédents de notre équipe ont montré l’implication de la région C-terminal de HARP dans ses activités dépendantes de ALK. Le but de mon travail de thèse a été d’approfondir ces recherches et plus particulièrement sur les relations structure-fonction de HARP. Dans ce dessein, nous avons synthétisé deux peptides dérivant de l’extrémité C-terminal de HARP: les peptides P111-124 et P122-131. Le peptide P111-124 a inhibé les activités mitogène et transformante de HARP dans un modèle de cancer de prostate humain, entrant en compétition avec la fixation de HARP sur son récepteur ALK. Ce peptide inhibe également la croissance tumorale de ces cellules dans les souris athymiques et des études pharmacocinétiques ont confirmé la présence du peptide dans la tumeur et sa bio distribution efficace après l’injection intraveineuse. Le peptide P122-131 a inhibé la migration cellulaire, l’adhésion et l’angiogénèse induite par HARP via RPTPβ. Des études de biosensor, utilisant les peptides correspondant aux domaines C-terminal et TSR de HARP nous ont permis de mieux comprendre le mécanisme d’action de HARP via les voies de signalisation HARP/ALK/héparine/RPTPβ. Enfin, des études portant sur la recherche d’autres partenaires ont mis en évidence que HARP entre en interaction avec de nombreuses molécules telles que FGF2, FGF-BP, VEGF, NPN-1, HGF/SF, S100A4 et OPN. En conclusion, ce travail ouvre de nouvelles perspectives portant sur l’étude du mécanisme moléculaire de HARP et sur l’utilisation potentielle de deux peptides ciblant ALK et RPTPβ dans le traitement du cancer.