Sequence analysis of the 3' hypoxia-responsive element of the human erythropoietin gene in patients with erythrocytosis

Erythrocytosis arises from a variety of pathogenic mechanisms. We sequenced a 256-bp region 3' to the erythropoietin (Epo) gene which included a 24- to 50-bp minimal hypoxia-responsive element spanning HIF-1- and HNF-4-binding sites in 12 patients with erythrocytosis and 4 normal subjects. Four polymorphisms were found, none of which affected the HIF-1-binding site, although one polymorphism was present in the HNF-4 consensus region. The data indicate that none of these polymorphisms cause erythrocytosis.

Potentiation of Inflammatory CXCL8 Signalling Sustains Cell Survival in PTEN-deficient Prostate Carcinoma

Background: Inflammation and genetic instability are enabling characteristics of prostate carcinoma (PCa). Inactivation of the tumour suppressor gene phosphatase and tensin homolog (PTEN) is prevalent in early PCa. The relationship of PTEN deficiency to inflammatory signalling remains to be characterised.

Objective: To determine how loss of PTEN functionality modulates expression and efficacy of clinically relevant, proinflammatory chemokines in PCa.

Design, setting and participants: Experiments were performed in established cell-based PCa models, supported by pathologic analysis of chemokine expression in prostate tissue harvested from PTEN heterozygous (Pten(+/-)) mice harbouring inactivation of one PTEN allele.

Interventions: Small interfering RNA (siRNA)- or small hairpin RNA (shRNA)-directed strategies were used to repress PTEN expression and resultant interleukin-8 (CXCL8) signalling, determined under normal and hypoxic culture conditions.

Outcome measurements and statistical analysis: Changes in chemokine expression in PCa cells and tissue were analysed by real-time polymerase chain reaction (PCR), immunoblotting, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), and immunohistochemistry; effects of chemokine signalling on cell function were assessed by cell cycle analysis, apoptosis, and survival assays.

Results and limitations: Transient (siRNA) or prolonged (shRNA) PTEN repression increased expression of CXCL8 and its receptors, chemokine (C-X-C motif) receptor (CXCR) 1 and CXCR2, in PCa cells. Hypoxia-induced increases in CXCL8, CXCR1, and CXCR2 expression were greater in magnitude and duration in PTEN-depleted cells. Autocrine CXCL8 signalling was more efficacious in PTEN-depleted cells, inducing hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) and nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells (NF-?B) transcription and regulating genes involved in survival and angiogenesis. Increased expression of the orthologous chemokine KC was observed in regions displaying atypical cytologic features in Pten(+/-) murine prostate tissue relative to normal epithelium in wild-type PTEN (Pten(WT)) glands. Attenuation of CXCL8 signalling decreased viability of PCa cells harbouring partial or complete PTEN loss through promotion of G1 cell cycle arrest and apoptosis. The current absence of clinical validation is a limitation of the study.

Conclusions: PTEN loss induces a selective upregulation of CXCL8 signalling that sustains the growth and survival of PTEN-deficient prostate epithelium.

The contribution of N₂O₃ to the cytotoxicity of the nitric oxide donor DETA/NO: an emerging role for S-nitrosylation

The relationship between the biological activity of NO and its chemistry is complex. The objectives of this study were to investigate the influence of oxygen tension on the cytotoxicity of the NO• donor DETA/NO and to determine the effects of oxygen tension on the key RNS (reactive nitrogen species) responsible for any subsequent toxicity. The findings presented in this study indicate that the DETA/NO-mediated cytotoxic effects were enhanced under hypoxic conditions. Further investigations revealed that neither ONOO⁻ (peroxynitrite) nor nitroxyl was generated. Fluorimetric analysis in the presence of scavengers suggest for the first time that another RNS, dinitrogen trioxide may be responsible for the cytotoxicity with DETA/NO. Results showed destabilization of HIF (hypoxia inducible factor)-1α and depletion of GSH levels following the treatment with DETA/NO under hypoxia, which renders cells more susceptible to DETA/NO cytotoxicity, and could account for another mechanism of DETA/NO cytotoxicity under hypoxia. In addition, there was significant accumulation of nuclear p53, which showed that p53 itself might be a target for S-nitrosylation following the treatment with DETA/NO. Both the intrinsic apoptotic pathway and the Fas extrinsic apoptotic pathway were also activated. Finally, GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) is another important S-nitrosylated protein that may possibly play a key role in DETA/NO-mediated apoptosis and cytotoxicity. Therefore this study elucidates further mechanisms of DETA/NO mediated cytotoxicity with respect to S-nitrosylation that is emerging as a key player in the signalling and detection of DETA/NO-modified proteins in the tumour microenvironment.

Histone deacetylase 7 controls endothelial cell growth through modulation of beta-catenin

Rationale: Histone deacetylase (HDAC)7 is expressed in the early stages of embryonic development and may play a role in endothelial function.

Objective: This study aimed to investigate the role of HDAC7 in endothelial cell (EC) proliferation and growth and the underlying mechanism.

Methods and Results: Overexpression of HDAC7 by adenoviral gene transfer suppressed human umbilical vein endothelial cell (HUVEC) proliferation by preventing nuclear translocation of ß-catenin and downregulation of T-cell factor-1/Id2 (inhibitor of DNA binding 2) and cyclin D1, leading to G1 phase elongation. Further assays with the TOPFLASH reporter and quantitative RT-PCR for other ß-catenin target genes such as Axin2 confirmed that overexpression of HDAC7 decreased ß-catenin activity. Knockdown of HDAC7 by lentiviral short hairpin RNA transfer induced ß-catenin nuclear translocation but downregulated cyclin D1, cyclin E1 and E2F2, causing HUVEC hypertrophy. Immunoprecipitation assay and mass spectrometry analysis revealed that HDAC7 directly binds to ß-catenin and forms a complex with 14-3-3 e, ?, and ? proteins. Vascular endothelial growth factor treatment induced HDAC7 degradation via PLC?-IP3K (phospholipase C?–inositol-1,4,5-trisphosphate kinase) signal pathway and partially rescued HDAC7-mediated suppression of proliferation. Moreover, vascular endothelial growth factor stimulation suppressed the binding of HDAC7 with ß-catenin, disrupting the complex and releasing ß-catenin to translocate into the nucleus.

Conclusions: These findings demonstrate that HDAC7 interacts with ß-catenin keeping ECs in a low proliferation stage and provides a novel insight into the mechanism of HDAC7-mediated signal pathways leading to endothelial growth

miR-31 Dysregulation in Cystic Fibrosis Airways Contributes to Increased Pulmonary Cathepsin S Production

Rationale:
Cathepsin S (CTSS) activity is increased in bronchoalveolar lavage (BAL) fluid from patients with cystic fibrosis (CF). This activity contributes to lung inflammation via degradation of antimicrobial proteins, such as lactoferrin and members of the β-defensin family.

Objectives:
In this study, we investigated the hypothesis that airway epithelial cells are a source of CTSS, and mechanisms underlying CTSS expression in the CF lung.

Methods:
Protease activity was determined using fluorogenic activity assays. Protein and mRNA expression were analyzed by ELISA, Western blotting, and reverse-transcriptase polymerase chain reaction.Measurements and Main Results: In contrast to neutrophil elastase, CTSS activity was detectable in 100% of CF BAL fluid samples from patients without Pseudomonas aeruginosa infection. In this study, we identified epithelial cells as a source of pulmonary CTSS activity with the demonstration that CF airway epithelial cells express and secrete significantly more CTSS than non-CF control cells in the absence of proinflammatory stimulation. Furthermore, levels of the transcription factor IRF-1 correlated with increased levels of its target gene CTSS. We discovered that miR-31, which is decreased in the CF airways, regulates IRF-1 in CF epithelial cells. Treating CF bronchial epithelial cells with a miR-31 mimic decreased IRF-1 protein levels with concomitant knockdown of CTSS expression and secretion.

Conclusions:
The miR-31/IRF-1/CTSS pathway may play a functional role in the pathogenesis of CF lung disease and may open up new avenues for exploration in the search for an effective therapeutic target.

The Prenatal Distress Questionnaire:An investigation of factor structure in a high risk population

Background: The Prenatal Distress Questionnaire (PDQ) is a short measure designed to assess specific worries and concerns related to pregnancy. The aim of this study was to confirm the factor structure of the PDQ in a group of pregnant women with a small for gestational age infant (< 10th centile). Methods: The first PDQ assessment for each of 337 pregnant women participating in the Prospective Observational Trial to Optimise paediatric health (PORTO) study was analysed. All women enrolled in the study were identified as having a small for gestational age foetus (< 10th centile), thus representing an 'elevated risk' group. Data were analysed using confirmatory factor analysis (CFA). Three models of the PDQ were evaluated and compared in the current study: a theoretical uni-dimensional measurement model, a bi-dimensional model, and a three-factor model solution. Results: The three-factor model offered the best fit to the data while maintaining sound theoretical grounds(χ² (51df) = 128.52; CFI = 0.97; TLI = 0.96; RMSEA = 0.07). Factor 1 contained items reflecting concerns about birth and the baby, factor 2 concerns about physical symptoms and body image and factor 3 concerns about emotions and relationships. Conclusions: CFA confirmed that the three-factor model provided the best fit, with the items in each factor reflecting the findings of an earlier exploratory data analysis. © 2013 Society for Reproductive and Infant Psychology.

Proposed role for COUP-TFII in regulating fetal Leydig cell steroidogenesis, perturbation of which leads to masculinization disorders in rodents

Reproductive disorders that are common/increasing in prevalence in human males may arise because of deficient androgen production/action during a fetal 'masculinization programming window'. We identify a potentially important role for Chicken Ovalbumin Upstream Promoter-Transcription Factor II (COUP-TFII) in Leydig cell (LC) steroidogenesis that may partly explain this. In rats, fetal LC size and intratesticular testosterone (ITT) increased ~3-fold between e15.5-e21.5 which associated with a progressive decrease in the percentage of LC expressing COUP-TFII. Exposure of fetuses to dibutyl phthalate (DBP), which induces masculinization disorders, dose-dependently prevented the age-related decrease in LC COUP-TFII expression and the normal increases in LC size and ITT. We show that nuclear COUP-TFII expression in fetal rat LC relates inversely to LC expression of steroidogenic factor-1 (SF-1)-dependent genes (StAR, Cyp11a1, Cyp17a1) with overlapping binding sites for SF-1 and COUP-TFII in their promoter regions, but does not affect an SF-1 dependent LC gene (3β-HSD) without overlapping sites. We also show that once COUP-TFII expression in LC has switched off, it is re-induced by DBP exposure, coincident with suppression of ITT. Furthermore, other treatments that reduce fetal ITT in rats (dexamethasone, diethylstilbestrol (DES)) also maintain/induce LC nuclear expression of COUP-TFII. In contrast to rats, in mice DBP neither causes persistence of fetal LC COUP-TFII nor reduces ITT, whereas DES-exposure of mice maintains COUP-TFII expression in fetal LC and decreases ITT, as in rats. These findings suggest that lifting of repression by COUP-TFII may be an important mechanism that promotes increased testosterone production by fetal LC to drive masculinization. As we also show an age-related decline in expression of COUP-TFII in human fetal LC, this mechanism may also be functional in humans, and its susceptibility to disruption by environmental chemicals, stress and pregnancy hormones could explain the origin of some human male reproductive disorders.

Elevated NCOR1 disrupts a network of dietary-sensing nuclear receptors in bladder cancer cells

Increasingly invasive bladder cancer cells lines displayed insensitivity toward a panel of dietary-derived ligands for members of the nuclear receptor superfamily. Insensitivity was defined through altered gene regulatory actions and cell proliferation and reflected both reduced receptor expression and elevated nuclear receptor corepressor 1 (NCOR1) expression. Stable overexpression of NCOR1 in sensitive cells (RT4) resulted in a panel of clones that recapitulated the resistant phenotype in terms of gene regulatory actions and proliferative responses toward ligand. Similarly, silencing RNA approaches to NCOR1 in resistant cells (EJ28) enhanced ligand gene regulatory and proliferation responses, including those mediated by peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) gamma and vitamin D receptor (VDR) receptors. Elevated NCOR1 levels generate an epigenetic lesion to target in resistant cells using the histone deacetylase inhibitor vorinostat, in combination with nuclear receptor ligands. Such treatments revealed strong-additive interactions toward the PPARgamma, VDR and Farnesoid X-activated receptors. Genome-wide microarray and microfluidic quantitative real-time, reverse transcription-polymerase chain reaction approaches, following the targeting of NCOR1 activity and expression, revealed the selective capacity of this corepressor to govern common transcriptional events of underlying networks. Combined these findings suggest that NCOR1 is a selective regulator of nuclear receptors, notably PPARgamma and VDR, and contributes to their loss of sensitivity. Combinations of epigenetic therapies that target NCOR1 may prove effective, even when receptor expression is reduced.

Structural basis for the nuclear import of the human androgen receptor

Ligand-dependent nuclear import is crucial for the function of the androgen receptor (AR) in both health and disease. The unliganded AR is retained in the cytoplasm but, on binding 5alpha-dihydrotestosterone, it translocates into the nucleus and alters transcription of its target genes. Nuclear import of AR is mediated by the nuclear import factor importin-alpha, which functions as a receptor that recognises and binds to specific nuclear localisation signal (NLS) motifs on cargo proteins. We show here that the AR binds to importin-alpha directly, albeit more weakly than the NLS of SV40 or nucleoplasmin. We describe the 2.6-angstroms-resolution crystal structure of the importin-alpha-AR-NLS complex, and show that the AR binds to the major NLS-binding site on importin-alpha in a manner different from most other NLSs. Finally, we have shown that pathological mutations within the NLS of AR that are associated with prostate cancer and androgen-insensitivity syndrome reduce the binding affinity to importin-alpha and, subsequently, retard nuclear import; surprisingly, however, the transcriptional activity of these mutants varies widely. Thus, in addition to its function in the nuclear import of AR, the NLS in the hinge region of AR has a separate, quite distinct role on transactivation, which becomes apparent once nuclear import has been achieved.

A five factor model of grief : a q-methodological study /

Q-methodology permitted 41 people to communicate their perspective of grief. In an attempt to clarify the research to date and to allow those who have experienced this human journey to direct the scientists, 80 statements were chosen to present to the participants based on the research from academic and counselling sources. Five different perspectives emerged from the Q-sorts and factor analysis. Each perspective was valuable for the understanding of different groups of mourners. They were interpreted using questionnaire data and interview information. They are as follows: Factor 1- Growth Optimism; Factor 2 - Schema Destruction and Negative Affect; Factor 3- Identification with the Deceased Person; Factor 4- Intact World view with High Clarity and High Social Support; Factor 5- Schema Destruction with High Preoccupation and Attention to Emotion. Some people grow in the face of grief, others hold on to essentially the same schemas and others are devastated by their loss. The different perspectives reported herein supply clues to the sources of these differing outcomes. From examination of Factor 1, it appears that a healthy living relationship helps substantially in the event of loss. An orientation toward emotions that encourages clarity, exemplified by Factor 4, without hyper-vigilance to emotion may be helpful as well. Strategies for maintaining schematic representations of the world with little alteration include: identification with the values of the deceased person, as in Factor 3 and reliance on social support and/or God as demonstrated by Factor 4. When the relationship had painful periods, social support may be accessed to benefit some mourners. When the person's frame of reference or higher order schemas are assaulted by the events of loss, the people most at risk for traumatic grief seem to be those with difficult relationships as indicated by Factor 5 individuals. When low social support, high attention to emotion with low clarity and little belief that feelings can be altered for the better are also attributes of the mourner devastating grief can result. In the end, there are groups of people who are forced to endure the entire process of schema destruction and devastation. Some appear to recover in part and others appear to stay in a form of purgatory for many years. The results of this study suggest that, those who experience devastating grief may be in the minority. In the future interventions could be more specifically addressed if these perspectives are replicated in a larger, more detailed study.

Étude du rôle des gènes TGF-β1 et HSP-70 lors du processus de régénération du membre chez l’axolotl

Les urodèles amphibiens, dont fait partie l’axolotl (Ambystoma mexicanum), ont la capacité de régénérer leurs organes et membres suite à une amputation, tout au long de leur vie. La patte est l’organe dont le processus de régénération est le mieux caractérisé et ce dernier est divisé en deux phases principales. La première est la phase de préparation et commence immédiatement suite à l’amputation. Elle renferme des étapes essentielles au processus de régénération comme la guérison de la plaie et la formation d’une coiffe apicale ectodermique. Par la suite, les fibroblastes du derme et certaines cellules musculaires vont revenir à un état pluripotent via un processus appelé dédifférenciation cellulaire. Une fois dédifférenciées, ces cellules migrent et s’accumulent sous la coiffe apicale pour former le blastème. Lors de la phase de redéveloppement, les cellules du blastème se divisent puis se redifférencient pour régénérer la partie amputée. Fait intéressant, la régénération d’un membre ou la guérison d’une plaie chez l’axolotl ne mène jamais à la formation d’une cicatrice. Afin d’en apprendre plus sur le contrôle moléculaire de la régénération, les gènes Heat-shock protein-70 (Hsp-70) et Transforming growth factor-β1 (Tgf-β1) ont été sélectionnés. Ces gènes jouent un rôle important dans la réponse au stress et lors de la guérison des plaies chez les mammifères. HSP-70 est une chaperonne moléculaire qui est produite pour maintenir l’intégrité des protéines cellulaires lorsqu’un stress se présente. TGF-β1 est une cytokine produite suite à une blessure qui active la réponse inflammatoire et qui stimule la fermeture de la plaie chez les amniotes. Les résultats présentés dans cette thèse démontrent que Hsp-70 est exprimé et régulé lors du développement et de la régénération du membre chez l’axolotl. D’autre part, nos expériences ont mené à l’isolation de la séquence codante pour Tgf-β1 chez l’axolotl. Nos résultats montrent que Tgf-β1 est exprimé spécifiquement lors de la phase de préparation dans le membre en régénération. De plus, le blocage de la voie des Tgf-β avec l’inhibiteur pharmacologique SB-431542, lors de la régénération, mène à l’inhibition du processus. Ceci démontre que la signalisation via la voie des Tgf-β est essentielle à la régénération du membre chez l’axolotl.

Interactions protéiques et relation dynamique entre phosphorylation / sumoylation / ubiquitination des protéines TIF1α, β et PML: détection in vivo par BRET

Trois protéines de la famille TRIM (Motif TRIpartite), TIF1α, β (Transcriptional Intermediary Factor 1) et PML (ProMyelocytic Leukaemia¬), font l’objet de cette étude. TIF1α est connu comme un coactivateur des récepteurs nucléaires et TIF1β comme le corépresseur universel des protéines KRAB-multidoigt de zinc dont le prototype étudié ici est ZNF74. PML possède divers rôles dont le plus caractérisé est celui d’être l’organisateur principal et essentiel des PML-NBs (PML-Nuclear Bodies), des macrostructures nucléaires très dynamiques regroupant et coordonnant plus de 40 protéines. Il est à noter que la fonction de TIF1α, β et PML est régulée par une modification post-traductionnelle, la sumoylation, qui implique le couplage covalent de la petite protéine SUMO (Small Ubiquitin like MOdifier) à des lysines de ces trois protéines cibles. Cette thèse propose de développer des méthodes utilisant le BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfert) afin de détecter dans des cellules vivantes et en temps réel des interactions non-covalentes de protéines nucléaires mais aussi leur couplage covalent à SUMO. En effet, le BRET n’a jamais été exploré jusqu’alors pour étudier les interactions non-covalentes et covalentes de protéines nucléaires. L’étude de l’interaction de protéines transcriptionnellement actives est parfois difficile par des méthodes classiques du fait de leur grande propension à agréger (famille TRIM) ou de leur association à la matrice nucléaire (ZNF74). L’homo et l’hétérodimérisation de TIF1α, β ainsi que leur interaction avec ZNF74 sont ici testées sur des protéines entières dans des cellules vivantes de mammifères répondant aux résultats conflictuels de la littérature et démontrant que le BRET peut être avantageusement utilisé comme alternative aux essais plus classiques basés sur la transcription. Du fait de l’hétérodimérisation confirmée de TIF1α et β, le premier article présenté ouvre la possibilité d’une relation étroite entre les récepteurs nucléaires et les protéines KRAB- multidoigt de zinc. Des études précédentes ont démontré que la sumoylation de PML est impliquée dans sa dégradation induite par l’As2O3 et dépendante de RNF4, une E3 ubiquitine ligase ayant pour substrat des chaînes de SUMO (polySUMO). Dans le second article, grâce au développement d’une nouvelle application du BRET pour la détection d’interactions covalentes et non-covalentes avec SUMO (BRETSUMO), nous établissons un nouveau lien entre la sumoylation de PML et sa dégradation. Nous confirmons que le recrutement de RNF4 dépend de SUMO mais démontrons également l’implication du SBD (Sumo Binding Domain) de PML dans sa dégradation induite par l’As2O3 et/ou RNF4. De plus, nous démontrons que des sérines, au sein du SBD de PML, qui sont connues comme des cibles de phosphorylation par la voie de la kinase CK2, régulent les interactions non-covalentes de ce SBD mettant en évidence, pour la première fois, que les interactions avec un SBD peuvent dépendre d’un évènement de phosphorylation (“SBD phospho-switch”). Nos résultats nous amènent à proposer l’hypothèse que le recrutement de PML sumoylé au niveau des PML-NBs via son SBD, favorise le recrutement d’une autre activité E3 ubiquitine ligase, outre celle de RNF4, PML étant lui-même un potentiel candidat. Ceci suggère l’existence d’une nouvelle relation dynamique entre phosphorylation, sumoylation et ubiquitination de PML. Finalement, il est suggéré que PML est dégradé par deux voies différentes dépendantes de l’ubiquitine et du protéasome; la voie de CK2 et la voie de RNF4. Enfin une étude sur la sumoylation de TIF1β est également présentée en annexe. Cette étude caractérise les 6 lysines cibles de SUMO sur TIF1β et démontre que la sumoylation est nécessaire à l’activité répressive de TIF1β mais n’est pas impliquée dans son homodimérisation ou son interaction avec la boîte KRAB. La sumoylation est cependant nécessaire au recrutement d’histones déacétylases, dépendante de son homodimérisation et de l’intégrité du domaine PHD. Alors que l’on ne connaît pas de régulateur physiologique de la sumoylation outre les enzymes directement impliquées dans la machinerie de sumoylation, nous mettons en évidence que la sumoylation de TIF1β est positivement régulée par son interaction avec le domaine KRAB et suggérons que ces facteurs transcriptionnels recrutent TIF1β à l’ADN au niveau de promoteur et augmentent son activité répressive en favorisant sa sumoylation.

Les cellules stromales multipotentes accélèrent la guérison de plaies cutanées chez les souris irradiées via la sécrétion de la chimiokine SDF-1α

Le traitement du cancer à l’aide d’une exposition aux radiations ionisantes (RI) peut mener au développement de plusieurs effets secondaires importants, dont un retard de réparation et de régénération des tissus. Les mécanismes responsables de ces effets demeurent largement inconnus encore aujourd’hui, ce qui a pour effet de limiter le développement d’approches thérapeutiques. À l’aide d’un modèle de guérison de plaie cutanée chez la souris, nous avons cherché à déterminer les mécanismes par lesquels l’exposition aux RI limite la régénération de la peau. Nos résultats démontrent que l’induction de la "stromal-derived growth factor 1α" (SDF-1α), une cytokine normalement surexprimée dans les tissus hypoxiques, est sévèrement diminuée dans les plaies de souris irradiées versus non-irradiées. Ce défaut corrèle avec un retard de guérison des plaies et est encore évident plusieurs mois suivant l’exposition aux RI, suggérant qu’il y a une altération permanente de la capacité de la peau à se réparer. Parce que SDF-1α est secrété principalement par les fibroblastes du derme, nous avons évalué le potentiel des cellules stromales multipotentes (MSCs), qui sont reconnues pour secréter des niveaux élevés de SDF-1α, à accélérer la régénération de la peau chez les souris irradiées. L’injection de MSCs en périphéries des plaies a mené à une accélération remarquable de la guérison de la peau chez les souris exposées aux RI. Les actions des MSCs étaient principalement paracrines, dû au fait que les cellules n’ont pas migré à l’extérieur de leur site d’injection et ne se sont pas différentiées en kératinocytes. L’inhibition spécifique de l’expression de SDF-1α a mené à une réduction drastique de l’efficacité des MSCs à accélérer la fermeture de plaie indiquant que la sécrétion de SDF-1α par les MSCs est largement responsable de leur effet bénéfique. Nous avons découvert aussi qu’un des mécanismes par lequel SDF-1α accélère la guérison de plaie implique l’augmentation de la vascularisation au niveau de la peau blessée. Les résultats présentés dans ce mémoire démontrent collectivement que SDF-1α est une importante cytokine dérégulée au niveau des plaies cutanées irradiées, et que le déclin du potentiel de régénération des tissus qui est observé suivant une exposition au RI peut être renversé, s’il est possible de restaurer le microenvironnement de la blessure avec un support stromal adéquat.

Regulation of BAP1 tumor suppressor complex by post-translational modifications

Le régulateur transcriptionnel BAP1 est une déubiquitinase nucléaire (DUB) dont le substrat est l’histone H2A modifiée par monoubiquitination au niveau des residus lysines 118 et 119 (K118/K119). Depuis les dernières années, BAP1 emerge comme un gene suppresseur de tumeur majeur. En effet, BAP1 est inactivé dans un plethore de maladies humaines héréditaires et sporadiques. Cependant, malgré l’accumulation significative des connaissances concernant l’occurrence, la pénétrance et l’impact des défauts de BAP1 sur le développement de cancers, ses mécanismes d’action et de régulation restent très peu compris. Cette étude est dédiée à la caractérisation moléculaire et fonctionnelle du complexe multi-protéique de BAP1 et se présente parmi les premiers travaux décrivant sa régulation par des modifications post-traductionnelles. D’abord, nous avons défini la composition du corps du complexe BAP1 ainsi que ses principaux partenaires d’interaction. Ensuite, nous nous sommes spécifiquement intéressés a investiguer d’avantage deux principaux aspects de la régulation de BAP1. Nous avons d’abord décrit l’inter-régulation entre deux composantes majeures du complexe BAP1, soit HCF-1 et OGT. D’une manière très intéressante, nous avons trouvé que le cofacteur HCF-1 est un important régulateur des niveaux protéiques d’OGT. En retour, OGT est requise pour la maturation protéolytique de HCF-1 en promouvant sa protéolyse par O-GlcNAcylation, un processus de régulation très important pour le bon fonctionnement de HCF-1. D’autre part, nous avons découvert un mécanisme unique de régulation de BAP1 médiée par l’ubiquitine ligase atypique UBE2O. en effet, UBE2O se caractérise par le fait qu’il s’agit aussi bien d’une ubiquitine conjuratrice et d’une ubiquitine ligase. UBE2O, multi-monoubiquitine BAP1 au niveau de son domaine NLS et promeut son exclusion du noyau, le séquestrant ainsi dans le cytoplasme. De façon importante, nos travaux ont permis de mettre de l’emphase sur le rôle de l’activité auto-catalytique de chacune de ces enzymes, soit l’activité d’auto-déubiquitination de BAP1 qui est requise pour la maintenance de sa localisation nucléaire ainsi que l’activité d’auto-ubiquitination d’UBE2O impliquée dans son transport nucléo-cytoplasmique. De manière significative, nous avons trouvé que des défauts au niveau de l’auto-déubiquitination de BAP1 due à des mutations associées à certains cancers indiquent l’importance d’une propre regulation de cette déubiquitinase pour les processus associés à la suppression de tumeurs.

Role of Nuclear Angiotensin-II Receptor Mediated Signalling in Cardiovascular Remodelling

Le remodelage cardiaque est le processus par lequel la structure ou la fonction cardiaque change en réponse à un déséquilibre pathophysiologique tel qu'une maladie cardiaque, un contexte d'arythmie prolongée ou une modification de l'équilibre hormonal. Le système rénine-angiotensine (SRA) est un système hormonal largement étudié et il est impliqué dans de nombreuses activités associées au remodelage cardiovasculaire. L’existence d'un système circulatoire couplé à un système de tissus locaux est une représentation classique, cependant de nouvelles données suggèrent un SRA indépendant et fonctionnellement actif à l'échelle cellulaire. La compréhension de l'activité intracellulaire du SRA pourrait mener à de nouvelles pistes thérapeutiques qui pourraient prévenir un remodelage cardiovasculaire défavorable. L'objectif de cette thèse était d'élucider le rôle du SRA intracellulaire dans les cellules cardiaques. Récemment, les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), les protéines G et leurs effecteurs ont été détectés sur des membranes intracellulaires, y compris sur la membrane nucléaire, et les concepts de RCPG intracellulaires fonctionnels sont en voie d'être acceptés comme une réalité. Nous avons dès lors fait l'hypothèse que la signalisation du SRA délimitant le noyau était impliquée dans le contrôle de l'expression des gènes cardiaques. Nous avons démontré la présence de récepteurs d'angiotensine de type-1 (AT1R) et de type-2 (AT2R) nucléaires dans les cardiomyocytes ventriculaires adultes et dans une fraction nucléaire purifiée de tissu cardiaque. Des quantités d'Ang II ont été détectées dans du lysat de cardiomyocytes et des microinjections d'Ang-II-FITC ont donné lieu à des liaisons préférentielles aux sites nucléaires. L'analyse transcriptionnelle prouve que la synthèse d'ARN de novo dans des noyaux isolés stimulés à l'Ang-II, et l'expression des ARNm de NF-κB étaient beaucoup plus importants lorsque les noyaux étaient exposés à de l'Ang II par rapport aux cardiomyocytes intacts. La stimulation des AT1R nucléaires a engendré une mobilisation de Ca2+ via les récepteurs de l'inositol trisphosphate (IP3R), et le blocage des IP3R a diminué la réponse transcriptionnelle. Les méthodes disponibles actuellement pour l'étude de la signalisation intracrine sont limitées aux méthodes indirectes. L'un des objectifs de cette thèse était de synthétiser et caractériser des analogues d'Ang-II cellule-perméants afin d’étudier spécifiquement dans les cellules intactes l'activité intracellulaire du SRA. Nous avons synthétisé et caractérisé pharmacologiquement des analogues photosensibles Ang-II encapsulée en incorporant un groupement 4,5-diméthoxy-2-nitrobenzyl (DMNB) photoclivable sur les sites actifs identifiés du peptide. Chacun des trois analogues d'Ang II encapsulée synthétisés et purifiés: [Tyr(DMNB)4]Ang-II, Ang-II-ODMNB et [Tyr(DMNB)4]Ang-II-ODMNB a montré une réduction par un facteur deux ou trois de l'affinité de liaison envers AT1R et AT2R dans les dosages par liaison compétitive et une activité réduite dans la contraction de l'aorte thoracique. La photostimulation de [Tyr(DMNB)4]Ang-II dans des cellules HEK a augmenté la phosphorylation d'ERK1/2 (via AT1R) et la production de cGMP (via AT2R) alors que dans les cardiomyocytes isolés elle générait une augmentation de Ca2+ nucléoplasmique et initiait la synthèse d'ARNr 18S et d'ARNm du NF-κB. Les fibroblastes sont les principaux générateurs de remodelage cardiaque structurel, et les fibroblastes auriculaires sont plus réactifs aux stimuli profibrotiques que les fibroblastes ventriculaires. Nous avons émis l'hypothèse que l’Ang-II intracellulaire et l'activation des AT1R et AT2R nucléaires associés contrôlaient les profils d'expression des gènes des fibroblastes via des systèmes de signalisation distincts et de ce fait jouaient un rôle majeur dans le développement de la fibrose cardiaque. Nous avons remarqué que les fibroblastes auriculaires expriment l’AT1R et l’AT2R nucléaire et l'Ang-II au niveau intracellulaire. L’expression d'AT1R nucléaire a été régulés positivement dans les cas d’insuffisance cardiaque (IC), tandis que l'AT2R nucléaire a été glycosylé post-traductionnellement. La machinerie protéique des protéines G, y compris Gαq/11, Gαi/3, et Gβ, a été observée dans des noyaux isolés de fibroblastes. AT1R et AT2R régulent l'initiation de la transcription du fibroblaste via les voies de transduction de signal d'IP3R et du NO. La photostimulation de [Tyr(DMNB)4]Ang-II dans une culture de fibroblastes auriculaire déclenche la libération de Ca2+ nucléoplasmique, la prolifération, et la synthèse et sécrétion de collagène qui ne sont pas inhibées par les bloqueurs d'AT1R et/ou AT2R extracellulaires.