904 resultados para cAMP-PKA signaling pathway
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Our previous studies have shown that overexpression of beta1,4-galactosyltransferase1 (beta1,4GT1) leads to increased apoptosis induced by cycloheximide (CHX) in SMMC-7721 human hepatocarcinoma cells. However, the role of beta1,4GT1 in apoptosis remains unclear. Here we demonstrated that cell surface beta1,4GT1 inhibited the autophosphorylation of epidermal growth factor receptor (EGFR) especially at Try 1068. The phosphorylation of protein kinase B (PKB/Akt) and extracellular signal-regulated protein kinase1/2 (ERK1/2), which are downstream molecules of EGFR, were also reduced in cell surface beta1,4GT1-overexpressing cells. Furthermore, the translocations of Bad and Bax that are regulated by PKB/Akt and ERK1/2 were also increased in these cells. As a result, the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol was increased and caspase-3 was activated. In contrast, RNAi-mediated knockdown of beta1,4GT1 increased the autophosphorylation of EGFR. These results demonstrated that cell surface beta1,4GT1 may negatively regulate cell survival possibly through inhibiting and modulating EGFR signaling pathway.
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Mutations that result in loss of function of Nod2, an intracellular receptor for bacterial peptidoglycan, are associated with Crohn's disease. Here we found that the E3 ubiquitin ligase Pellino3 was an important mediator in the Nod2 signaling pathway. Pellino3-deficient mice had less induction of cytokines after engagement of Nod2 and had exacerbated disease in various experimental models of colitis. Furthermore, expression of Pellino3 was lower in the colons of patients with Crohn's disease. Pellino3 directly bound to the kinase RIP2 and catalyzed its ubiquitination. Loss of Pellino3 led to attenuation of Nod2-induced ubiquitination of RIP2 and less activation of the transcription factor NF-?B and mitogen-activated protein kinases (MAPKs). Our findings identify RIP2 as a substrate for Pellino3 and Pellino3 as an important mediator in the Nod2 pathway and regulator of intestinal inflammation. © 2013 Nature America, Inc. All rights reserved.
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TBX2 is an oncogenic transcription factor known to drive breast cancer proliferation. We have identified the cysteine protease inhibitor Cystatin 6 (CST6) as a consistently repressed TBX2 target gene, co-repressed through a mechanism involving Early Growth Response 1 (EGR1). Exogenous expression of CST6 in TBX2-expressing breast cancer cells resulted in significant apoptosis whilst non-tumorigenic breast cells remained unaffected. CST6 is an important tumor suppressor in multiple tissues, acting as a dual protease inhibitor of both papain-like cathepsins and asparaginyl endopeptidases (AEPs) such as Legumain (LGMN). Mutation of the CST6 LGMN-inhibitory domain completely abrogated its ability to induce apoptosis in TBX2-expressing breast cancer cells, whilst mutation of the cathepsin-inhibitory domain or treatment with a pan-cathepsin inhibitor had no effect, suggesting that LGMN is the key oncogenic driver enzyme. LGMN activity assays confirmed the observed growth inhibitory effects were consistent with CST6 inhibition of LGMN. Knockdown of LGMN and the only other known AEP enzyme (GPI8) by siRNA confirmed that LGMN was the enzyme responsible for maintaining breast cancer proliferation. CST6 did not require secretion or glycosylation to elicit its cell killing effects, suggesting an intracellular mode of action. Finally, we show that TBX2 and CST6 displayed reciprocal expression in a cohort of primary breast cancers with increased TBX2 expression associating with increased metastases. We have also noted that tumors with altered TBX2/CST6 expression show poor overall survival. This novel TBX2-CST6-LGMN signaling pathway, therefore, represents an exciting opportunity for the development of novel therapies to target TBX2 driven breast cancers.
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Müllerian inhibiting substance (MIS), a member of the transforming growth factor-beta superfamily, induces regression of the Müllerian duct in male embryos. In this report, we demonstrate MIS type II receptor expression in normal breast tissue and in human breast cancer cell lines, breast fibroadenoma, and ductal adenocarcinomas. MIS inhibited the growth of both estrogen receptor (ER)-positive T47D and ER-negative MDA-MB-231 breast cancer cell lines, suggesting a broader range of target tissues for MIS action. Inhibition of growth was manifested by an increase in the fraction of cells in the G(1) phase of the cell cycle and induction of apoptosis. Treatment of breast cancer cells with MIS activated the NFkappaB pathway and selectively up-regulated the immediate early gene IEX-1S, which, when overexpressed, inhibited breast cancer cell growth. Dominant negative IkappaBalpha expression ablated both MIS-mediated induction of IEX-1S and inhibition of growth, indicating that activation of the NFkappaB signaling pathway was required for these processes. These results identify the NFkappaB-mediated signaling pathway and a target gene for MIS action and suggest a putative role for the MIS ligand and its downstream interactors in the treatment of ER-positive as well as negative breast cancers.
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Mullerian inhibiting substance (MIS), a member of the transforming growth factor-β superfamily, induces regression of the Mullerian duct in male embryos. In this report, we demonstrate MIS type II receptor expression in normal breast tissue and in human breast cancer cell lines, breast fibroadenoma, and ductal adenocarcinomas. MIS inhibited the growth of both estrogen receptor (ER)-positive T47D and ER-negative MDA-MB-231 breast cancer cell lines, suggesting a broader range of target tissues for MIS action. Inhibition of growth was manifested by an increase in the fraction of cells in the G1 phase of the cell cycle and induction of apoptosis. Treatment of breast cancer cells with MIS activated the NFκB pathway and selectively up-regulated the immediate early gene IEX-1S, which, when overexpressed, inhibited breast cancer cell growth. Dominant negative IκBα expression ablated both MIS-mediated induction of IEX-1S and inhibition of growth, indicating that activation of the NFκB signaling pathway was required for these processes. These results identify the NFκB-mediated signaling pathway and a target gene for MIS action and suggest a putative role for the MIS ligand and its downstream interactors in the treatment of ER-positive as well as negative breast cancers.
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Wnt/β-catenin signaling has a central role in the development and progression of most colon cancers (CCs). Germline variants in Wnt/β-catenin pathway genes may result in altered gene function and/or activity, thereby causing inter-individual differences in relation to tumor recurrence capacity and chemoresistance. We investigated germline polymorphisms in a comprehensive panel of Wnt/β-catenin pathway genes to predict time to tumor recurrence (TTR) in patients with stage III and high-risk stage II CC. A total of 234 patients treated with 5-fluorouracil-based chemotherapy were included in this study. Whole-blood samples were analyzed for putative functional germline polymorphisms in SFRP3, SFRP4, DKK2, DKK3, Axin2, APC, TCF7L2, WNT5B, CXXC4, NOTCH2 and GLI1 genes by PCR-based restriction fragment-length polymorphism or direct DNA sequencing. Polymorphisms with statistical significance were validated in an independent study cohort. The minor allele of WNT5B rs2010851 T>G was significantly associated with a shorter TTR (10.7 vs 4.9 years; hazard ratio: 2.48; 95% CI, 0.96-6.38; P=0.04) in high-risk stage II CC patients. This result remained significant in multivariate Cox's regression analysis. This study shows that the WNT5B germline variant rs2010851 was significantly identified as a stage-dependent prognostic marker for CC patients after 5-fluorouracil-based adjuvant therapy.
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In the development and progression of hepatocellular carcinoma, tumor hypoxia plays an important role, as does activation of the Wnt pathway. The aim of this study was to characterize the expression and interrelationship between hypoxia and Wnt-pathway-associated proteins as prognostic factors for hepatocellular carcinoma. Expression of HIF-1α, CA-IX, E-cadherin, β-catenin, and Ki-67 was assessed by immunohistochemistry in 179 primary hepatocellular carcinoma cases. Univariate and multivariate analyses were performed to assess the relationship between the clinicopathological factors, protein expression, overall survival (OS), and recurrence-free survival (RFS). By univariate analysis, tumor stage, size, satellitosis, and vascular invasion were confirmed as prognostic factors for worse OS and RFS. High expression of HIF-1α, CA-IX, β-catenin, Ki-67, and E-cadherin was observed in 60, 15, 64, 8, and 64 % of tumors, respectively, and this was significantly associated with poor OS. CA-IX, HIF-1α, and E-cadherin were independent predictors of poor prognosis. We stratified 169 patients into four groups according to the expression level of hypoxia and Wnt pathway markers. The group with high expression of both hypoxia and Wnt-pathway-associated proteins showed worst OS. The poor survival of this group was also significant in patients with early stage disease and tumor size of less than 5 cm (p < 0.05). We identified a subgroup of hepatocellular carcinoma patients with high expression of both hypoxia and Wnt pathway proteins and found this predictive of poor survival. The therapeutic options for this group might need to be revisited.
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Expression of the SS18/SYT-SSX fusion protein is believed to underlie the pathogenesis of synovial sarcoma (SS). Recent evidence suggests that deregulation of the Wnt pathway may play an important role in SS but the mechanisms whereby SS18-SSX might affect Wnt signaling remain to be elucidated. Here, we show that SS18/SSX tightly regulates the elevated expression of the key Wnt target AXIN2 in primary SS. SS18-SSX is shown to interact with TCF/LEF, TLE and HDAC but not β-catenin in vivo and to induce Wnt target gene expression by forming a complex containing promoter-bound TCF/LEF and HDAC but lacking β-catenin. Our observations provide a tumor-specific mechanistic basis for Wnt target gene induction in SS that can occur in the absence of Wnt ligand stimulation.
The role of cyclic nucleotides in modulation of crayfish neuromuscular junctions by a neuropeptide /
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DF2, a heptapeptide, is a member of the family of FMRFamide-like peptides and has been shown to increase the amount of transmitter released at neuromuscular junctions of the crayfish, Procambarus clarkit Recent evidence has shown that protein kinase C (PKC), calcium/calmodulin-dependent protein kinase II (CaMKII) and the cAMPdependent protein kinase (PKA) play a role in the neuromodulatory pathway of DF2. The involvement of these kinases led to the prediction that a G-protein-coupled receptor (GPCR) is activated by DF2 due to the role that each kinase plays in traditional GPCR pathways seen in other organisms and in other cells. G-proteins can also act on an enzyme that generates cyclic guanosine monophosphate (cGMP) which mediates its effects through a cGMP-dependent protein kinase (PKG). This thesis addresses the question of whether or not DF2's effects on synaptic transmission in crayfish are mediated by the cyclic nucleotides cAMP and cGMP. The effects of DF2 on synaptic transmission were examined using deep abdominal extensor muscles of the crayfish Procambarus clarkii. An identified motor neuron was stimulated, and excitatory post-synaptic potentials (EPSPs) were recorded in abdominal extensor muscle LI . A number of activators and inhibitors were used to determine whether or not cAMP, PKA, cGMP and PKG mediate the effect of this peptide. Chemicals that are known to activate PKA (Sp-cAMPS) and/or PKG (8-pCPTcGMP) mimic and potentiate DF2's effect by increasing EPSP amplitude. Inhibitors of either PKA (Rp-cAMPS) or PKG (Rp-8-pCPT-cGMPS) block a portion of the increase in EPSP amplitude induced by the peptide. When both kinase inhibitors are applied simultaneously, the entire effect of DF2 on EPSPs is blocked. The PKG inhibitor blocks the effects of a PKG activator but does not alter the effect of a PKA activator on EPSP amplitude. Thus, the PKG inhibitor appears to be relatively specific for PKG. A trend in the data suggests that the PKA inhibitor blocks a portion of the response elicited by the PKG activator. Thus, the PKA inhibitor may be less specific for PKA. Phosphodiesterase inhibitors, which are known to inhibit the breakdown of cAMP (IBMX) and/or cGMP (mdBAMQ), potentiate the effect of the peptide. These results support the hypothesis that cAMP and cGMP, acting through their respective protein kinase enzymes, mediate the ability of DFi to increase transmitter output.
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The vitamin A metabolite, retinoic acid (RA), is known to play a crucial role in several developmental processes including axial patterning and differentiation. More recently, RA has been implicated in the regenerative process acting through its classical signaling pathway, the nuclear receptors, retinoic acid receptor (RAR) and retinoid X receptor (RXR), to mediate gene transcription. Moreover, RA has been shown to act as a guidance molecule for growth cones of regenerating motorneurons of the pond snail, Lymnaea stagnalis. Our lab has recently shown that RA can induce this morphological response independent of nuclear transcription, however, the role of the retinoid receptors in RA-induced chemoattraction is still unknown. Here, I show that the retinoid receptors, RXR and RAR, may mediate the growth cones response to the metabolically active retinoic acid isomers, all-trans and 9-cis RA, in Lymnaea stagnalis. Data presented here show that both an RXR and RAR antagonist can block growth cone turning in response to application of both isomers. Because no prior investigations have shown growth cone turning of individual vertebrate neurons, I aimed to show that both retinoic acid isomers were capable of inducing growth cone turning of embryonic spinal cord neurons in the frog, Xenopus laevis. For the first time in Xenopus, I showed that both all-trans and 9-cis RA were able to induce significantly more neurite outgrowth from cultured embryonic spinal cord neurons and induce positive growth cone turning of individual growth cones. In addition, I showed that the presence of the RXR antagonist, HX531, blocked 9-cis RA-induced growth cone turning and the RARβ antagonist, LE135, blocked all-trans RA-induced growth cone turning in this species. Evidence provided here shows for the first time, conservation of retinoic acid-induced growth cone turning in a vertebrate model system. In addition, these data show that the receptors involved in this morphological response may be the same in vertebrates and invertebrates.
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Au cours du développement, les axones des cellules ganglionnaires de la rétine (CGRs) voyagent sur de longues distances pour établir des connexions avec leurs cellules cibles. La navigation des cônes de croissance est guidée par différentes molécules chimiotropiques présentes dans leur environnement. Les endocannabinoïdes (eCB) sont d’importants neuromodulateurs qui régulent de manière rétrograde la fonction de nombreuses synapses du cerveau. Ils agissent principalement par le biais de leurs récepteurs liés à une protéine Gi/o CB1 (CB1R) et CB2 (CB2R). La présence des eCBs durant le stade fœtal et la période postnatale suggère leur implication dans des événements régulant le développement du système nerveux. Cette thèse confirme l’expression des récepteurs aux cannabinoïdes CB1 et CB2 ainsi que l’enzyme dégradant les eCBs lors du développement embryonnaire et perinatal des CGRs et de la voie rétinothalamique in vivo. La manipulation pharmacologique de l’activité de CB1R et CB2R réorganise la morphologie du cône de croissance des CGRs et des neurones corticaux in vitro. De plus, la stimulation locale avec un agoniste de CB1R ou de CB2R modifie le comportement du cône de croissance entraînant sa répulsion. CB1R et CB2R modulent par le biais de la voie de signalisation AMPc/PKA, la mobilisation de DCC à la membrane plasmique. Par ailleurs, les résultats de cette recherche démontrent également l’implication de CB1R et CB2R dans la ségrégation des projections ipsi- et controlatérales et le développement de la voie rétinothalamique.
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L’arthrose (OA) est la maladie articulaire la plus répandue dans le monde faisant l’objet de nombreux travaux de recherche en raison de son lourd impact socioéconomique. Plusieurs travaux dans ce domaine ont pour objectif de déterminer les mécanismes moléculaires impliqués dans sa physiopathologie. Plusieurs travaux ont appuyés l’implication de la prostaglandine (E2) PGE2 dans sa physiopathologie, contrairement à la prostaglandine (D2) (PGD2) dont le rôle reste à déterminer. C’est pourquoi, nous nous sommes penchés dans cette thèse à l’étude de cette dernière molécule. Dans la première partie de nos travaux, nous avons montré que la PGD2 diminue au niveau du cartilage articulaire et au niveau niveau des explants de cartilage humains, la production des métalloprotéases-1(MMP-1) et MMP-13 induites par (Interleukine-1β) l’IL-1β. Cette diminution de la production protéique est accompagnée d’une diminution de l’expression au niveau de l’ARNm, et d’une diminution de l’activité du promoteur de MMP-1 et MMP-13. Cet effet est exercé via le récepteur D prostanoïde (DP1), bien que le Chemoattractant receptor expressed on Th2 cells (CRTH2) soit également exprimé chez les chondrocytes humains, mais ne semble pas être impliqué dans l’effet observé. Cette action inhibitrice se fait via la voie DP1/AMPc/protéine kinase A (AMPc/PKA). Dans la suite de nos travaux, nous avons montré pour la première fois l’expression des prostaglandines D-synthases responsables de la biosynthèse de la PGD2 au niveau des chondrocytes humains par immunohistochimie, avec des niveaux d’expression de l’ARNm plus élevés de la L-PGDS au niveau du cartilage OA comparativement au cartilage normal. L’IL-1β pourrait être responsable de cette augmentation via l’activation de la voie JNK et p38 MAPK, ainsi que par la voie NF-κB. L’ensemble de ces données indiquent que la modulation des niveaux de la PGD2 au niveau de l’articulation pourrait être pourvue d’un important potentiel thérapeutique. La L-PGDS pour sa part semble avoir un rôle important dans la physiopathologie de l’OA.
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Nous avons précédemment montré que les cellules musculaires lisses vasculaires(CMLV) des rats spontanément hypertendus (SHR) présentent une expression augmentée des protéines G inhibitrices (Gi) et une prolifération cellulaire accrue par rapport aux CMLV des rats Wystar-Kyoto (WKY). Le niveau d'AMPc s’est également avéré plus faible dans les CMLV de SHR. La présente étude a donc été entreprise afin d'examiner la contribution de la diminution du niveau intracellulaire d'AMPc à l’augmentation de l'expression des protéines Gi et à la prolifération accrue des CMLV de SHR et de continuer à explorer les mécanismes moléculaires sous-jacents responsables de cette réponse. Les CMLV de SHR ont montré par rapport aux CMLV des WKY une expression accrue de Giα-2 et Giα-3 qui a été diminué d'une manière dépendante de concentration par le dbcAMP, un analogue d'AMPc perméable à la membrane cellulaire. En outre, les fonctions augmentées des protéines Gi comme démontrées par l'amplification de l’inhibition de l'adénylate cyclase par les hormones inhibitrices et l'activité forskoline (FSK)-stimulée de l’adénylate cyclase par une faible concentration de GTPγS dans les CMLV de SHR ont également été restaurées aux niveaux de WKY par le dbcAMP. La prolifération accrue des CMLV de SHR a également été atténuée par le dbcAMP et la forskoline, un activateur de l'adénylate cyclase. De plus, dbcAMP a restauré la production augmentée d'anion superoxyde (O2-), l'activité de la NAD(P)H oxydase et l’expression accrue des protéines Nox 4 et p47phox observée dans les CMLV de SHR jusqu’au niveau contrôle. Par ailleurs, la phosphorylation accrue des PDGF-R, EGF-R, c-Src et ERK1/2 énoncée par les CMLV de SHR a également été diminuée par le dbcAMP d'une manière dépendante de concentration. Ces résultats suggèrent que le niveau réduit d'AMPc intracellulaire montré par les CMLV de SHR contribue à l'expression accrue des protéines Gi et à l’hyperprolifération cellulaire à travers l’augmentation du stress oxydatif, la transactivation des EGF-R, PDGF-R et la voie de signalisation des MAP kinases.
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La leptine circule en proportion de la masse graisseuse du corps et la transduction de son signal à travers la forme longue de son récepteur via un certain nombre de voies neurales , y compris MAPK, PI3-K ,AMPK et JAK2 - STAT3 . Il faut noter que STAT3 constitue une voie clée au récepteur de la leptine par laquelle la leptine module l'expression des gènes impliqués dans la régulation du bilan énergétique. La plupart des recherches ont porté sur la fonction du récepteur de la leptine au sein de l' hypothalamus, en particulier la fonction du récepteur de la leptine dans le noyau arqué. Toutefois, les récepteurs de la leptine sont également exprimés sur les neurones dopaminergiques de l'aire tégmentale ventrale et la leptine agit sur cette région du cerveau pour influencer la prise alimentaire, la motivation, la locomotion, l'anxiété et la transmission de la dopamine. De plus, la leptine active la STAT3 dans les dopaminergiques et GABAergiques populations neuronales. Bien que ces résultats contribuent à notre compréhension des multiples actions de la leptine dans le système nerveux central, il reste à résoudre les cellules et la signalisation du récepteur de la leptine qui sont responsables des effets neurocomportementaux de la leptine dans le mésencéphale. Visant à déterminer la contribution de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques du mésencéphale, nous avons généré une lignée de souris knockout conditionnel dans lequel l'activation du gène de STAT3 sur son résidu tyrosine 705 ( Tyr 705 ) est absent spécifiquement dans les neurones dopaminergiques. Avec l'utilisation de ce modèle de souris génétique, nous avons évalué l'impact de l'ablation de la signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques sur un certain nombre de fonctions liées à la dopamine, y compris l'alimentation, la locomotion, les comportements liés à la récompense, l'émotion et la libération de dopamine dans le noyau accumbens. Fait intéressant, nous avons observé un dimorphisme sexuel dans le phénotype des souris STAT3DAT-KO. L'activation de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable de l'action de la leptine dans la réduction de la locomotion, récompense liée à l'activité physique, et de l'augmentation de la libération et de la disponibilité de la dopamine chez les souris mâles. Cependant, il ne module pas le comportement émotionnel. D'autre part, les souris femelles STAT3DAT-KO augmentent les niveaux d'anxiété et les niveaux plasmatiques de corticostérone, sans provoquer de changements de la dépression. Cependant, la perte d'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques ne module pas le comportement locomoteur chez les souris femelles. Notamment, les actions de la leptine dans le mésencéphale pour influencer le comportement alimentaire ne sont pas médiées par l'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques, considérant que les souris mâles et femelles ont un comportement alimentaire normal. Nos résultats démontrent que la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable des effets anxiolytiques de la leptine, et soutient l'hypothèse que la leptine communique l'état d'énergie du corps (i.e. la relation entre la dépense et les apports énergétiques) pour les régions mésolimbiques pour atténuer les effets de motivation et de récompense de plusieurs comportements qui servent à réhabiliter ou à épuiser les réserves d'énergie. En outre, ce travail souligne l'importance d'étudier la modulation de la signalisation de la leptine dans différente types de cellules, afin d'identifier les voies de signalisation et les mécanismes cellulaires impliqués dans les différentes fonctions neuro-comportementales de la leptine.
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La rapamycine est un immunosuppresseur utilisé pour traiter plusieurs types de maladies dont le cancer du rein. Son fonctionnement par l’inhibition de la voie de Tor mène à des changements dans des processus physiologiques, incluant le cycle cellulaire. Chez Saccharomyces cerevisiae, la rapamycine conduit à une altération rapide et globale de l’expression génique, déclenchant un remodelage de la chromatine. Nous proposons que les modifications des histones peuvent jouer un rôle crucial dans le remodelage de la chromatine en réponse à la rapamycine. Notre objectif principal est d’identifier d’une banque de mutants d’histone les variantes qui vont échouer à répondre à la rapamycine dans une tentative de réaliser une caractérisation des modifications d’histone critiques pour la réponse à cette drogue. Ainsi, nous avons réalisé un criblage d’une banque de mutants d’histone et identifié plusieurs mutants d‘histone dont la résistance à la rapamycine a été altérée. Nous avons caractérisé une de ces variantes d’histone, à savoir H2B, qui porte une substitution de l’alanine en arginine en position 95 (H2B-R95A) et démontré que ce mutant est extrêmement résistant à la rapamycine, et non à d’autres drogues. Des immunoprécipitations ont démontré que H2B-R95A est défectueux pour former un complexe avec Spt16, un facteur essentiel pour la dissociation de H2A et H2B de la chromatine, permetant la réplication et la transcription par les ADN et ARN polymérases, respectivement. Des expériences de ChIP-Chip et de micropuce ont démontré que l’arginine 95 de H2B est requise pour recruter Spt16 afin de permettre l’expression d’une multitude de gènes, dont certains font partie de la voie des phéromones. Des évidences seront présentées pour la première fois démontrant que la rapamycine peut activer la voie des phéromones et qu’une défectuosité dans cette voie cause la résistante à cette drogue.