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     Organisation nucléaire et oncogenèse


  Responsable : Anne DEJEAN (adejean@pasteur.fr)


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Les travaux de l'Unité portent sur l'étude des mécanismes moléculaires et cellulaires à l'origine des cancers chez l'homme. Outre ses applications médicales, la compréhension des évènements qui interviennent dans la transformation tumorale est importante car révélatrice de mécanismes physiologiques fondamentaux. Deux axes sont développés : le premier vise à établir les bases génétiques de la carcinogénèse hépatique avec un accent particulier sur l'étude des altérations survenues dans les profils de modifications épigénétiques au cours de l'hépatocarcinogénèse, le second a pour objectif d'élucider le rôle des corps nucléaires PML impliqués dans la pathogénèse des leucémies promyélocytaires dans le contexte plus général de la compartimentalisation fonctionnelle du noyau et de ses liens avec le compartiment chromatinien. Dans ce contexte, un effort important sera par ailleurs consacré à l'étude de la voie SUMO, une voie de modification post-traductionnele apparentée à l'ubiquitination.



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Génétique du cancer du foie

L'inactivation somatique de gènes suppresseurs de tumeur est d'importance majeure dans le développement des cancers humains. Dans le but d'identifier des suppresseurs de tumeur potentiellement inactivés au cours du développement du cancer du foie, une cartographie des pertes d'allèles les plus fréquentes (LOH) couplée à une étude par hybridation génomique comparative (CGH) nous a permis de mettre en évidence des pertes de matériel génétique fréquentes sur les chromosomes 1p, 4q, 6q, 8p, 13q et 16p. Il est important de noter qu'aucun suppresseur de tumeur n'a encore été identifié dans les deux régions chromosomiques 8p et 4q présentant les taux de délétion les plus importants ( >50%). Nos efforts se sont donc focalisés sur ces deux régions. L'étude des pertes de l'hétérozygotie et de la réduction à l'homozygotie du chromosome 8p dans les tumeurs et les lignées cellulaires hépatiques nous a permis d'identifier trois segments génomiques susceptibles d'abriter des gènes candidats. Nous procéderons à l'analyse mutationnelle ainsi qu'à l'étude de l'expression de ces gènes dans des tumeurs hépatiques, notamment par tissue array. Le clonage positionnel des gènes localisés en 4q est effectué quant à lui selon la nouvelle approche de CGH array. Parallèlement, la recherche systématique de doubles délétions dans une centaine de lignées cellulaires tumorales (dont 60 d'origine hépato-biliaire) a révélé cinq gènes suppresseurs de tumeur candidats jusqu'alors non incriminés dans le cancer du foie. L'analyse mutationnelle de ces gènes sera effectuée dans divers contextes étiologiques (infections virales B et C, intoxication alcoolique, troubles métaboliques). Ces études mutationnelles seront complétées par des analyses fonctionnelles. Une étude de transcriptome sur le cancer du foie a par ailleurs été initiée afin de définir les principaux profils d'expression de cette tumeur très hétérogène. Ces travaux devrait à terme permettre d'établir une classification à valeur prédictive et thérapeutique du carcinome hépatocellulaire. Finelement, nous développons un projet visant à rechercher des altérations (par immunohistochimie, Western et QRT-PCR) dans les profils de modification des histones (acétylation, méthylation, sumoylation, ubiquitination) dans le cancer du foie. Cette étude devrait permettre d'identifier de nouvelles cibles pour de futurs traitements basés sur l'utilisation de drogues modulant l'activité des gènes par remodellage chromatinien et valider ainsi le concept de thérapie dite ‘transcriptionnelle'.

Compartimentalisation fontionnelle du noyau et leucémies aiguës promyélocytaires

Parallèlement aux travaux portant sur le cancer du foie, notre équipe étudie depuis plusieurs années le rôle des récepteurs aux rétinoïdes dans l'oncogénèse chez l'homme. Nous avons pu montrer que la translocation t(15,17) associée aux leucémies aiguës promyélocytaires (LAP) génère une protéine hybride entre la protéine PML et le récepteur α de l'acide rétinoïque (PML-RARα ). La protéine PML est localisée au niveau de structures subnucléaires appelées corps nucléaires qui sont désorganisées de manière réversible par l'acide rétinoïque dans les cellules LAP. Cette observation, qui fournit un parallèle frappant avec l'effet thérapeutique des rétinoïdes dans ce type d'hémopathie, permet ainsi d'impliquer une structure nucléaire dans une pathologie humaine. Le noyau de la cellule eucaryote est hautement organisé, cependant la compartimentalisation de ses principales fonctions reste mal connue. Dans ce contexte, notre objectif est d'identifier et caractériser les signaux régulant la dynamique et la fonction des corps nucléaires PML dans la cellule normale et pathologique.

Nous avons récemment mis en évidence l'existence d'un lien étroit entre ces structures et le compartiment chromatinien. Des études biochimiques et de localisation seront entreprises afin de clarifier le rôle des corps PML dans la dynamique chromatinienne. L'objectif est de pouvoir intégrer les mécanismes de régulation transcriptionnelle dans le contexte des composants architecturaux du noyau. Par ailleurs, nous avons mis à jour un rôle de PML dans le déclenchement d'une sénescence cellulaire prématurée impliquant les deux voies p53 et RB. Nous chercherons à analyser les mécanismes tant moléculaires que cellulaires impliqués dans ce processus à travers l'identification des protéines partenaires et des gènes dont l'expression est régulée par PML au cours de la sénescence. Finalement, nous avons montré que les protéines PML et SP100, les deux composants majeurs des corps nucléaires, sont modifiées de façon covalente par une protéine apparentée à l'ubiquitine appelée SUMO-1. Cette modification, contrairement à l'ubiquitination, n'est pas associée à une dégradation protéique mais semble jouer un rôle majeur dans la compartimentalisation subcellulaire des protéines. Ainsi la ‘sumoylation' de PML est-elle déterminante pour son adressage vers les corps nucléaires ainsi que pour le maintien de l'intégrité structurale de ces ‘organelles'. Compte-tenu du lien étroit existant entre la sumoylation et la dynamique des corps nucléaires, nous consacrerons un effort important à l'étude de cette nouvelle voie de modification post-traductionnelle afin de clarifier son rôle dans l'organisation générale du noyau de la cellule normale et de la cellule leucémique.

Légende:

Corps Nucléaires PML et Modifications par SUMO

Mots-clés: oncogénèse, corps nucléaires PML, SUMO, sénescence cellulaire, chromatine, épigénétique, leucémies, cancer du foie



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  DA Louise-Marie IP lmda@pasteur.fr DEJEAN Anne DR1 INSERM adejean@pasteur.fr

PINEAU Pascal CR IP ppineau@pasteur.fr

SEELER Jacob CR IP seeler@pasteur.fr

TIOLLAIS Pierre Prof. IP/Paris 7 tiollais@pasteur.fr
BISCHOF Oliver Post-doc

KIRSH Olivier Thèse

MARTIN Nadine Thèse

NACERDDINE Karim Thèse

SCHWAMBORN Klaus Post-doc

WERNER Andreas Post-doc
CORDINA Emilie Ingénieur, vacataire INSERM

MARCHIO Agnès Ingénieur, IP

GEORGES Monique Aide de Laboratoire, IP

LEGOUT Claudine Responsable de Préparation, IP

LEGUEULT Catherine Aide de Laboratoire, IP

QUEROL Chantal Aide de Laboratoire, IP

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