Caspase-8 and c-FLIPL associate in lipid rafts with NF-kappaB adaptors during T cell activation.

Humans and mice lacking functional caspase-8 in T cells manifest a profound immunodeficiency syndrome due to defective T cell antigen receptor (TCR)-induced NF-kappaB signaling and proliferation. It is unknown how caspase-8 is activated following T cell stimulation, and what is the caspase-8 substrate(s) that is necessary to initiate T cell cycling. We observe that following TCR ligation, a small portion of total cellular caspase-8 and c-FLIP(L) rapidly migrate to lipid rafts where they associate in an active caspase complex. Activation of caspase-8 in lipid rafts is followed by rapid cleavage of c-FLIP(L) at a known caspase-8 cleavage site. The active caspase.c-FLIP complex forms in the absence of Fas (CD95/APO1) and associates with the NF-kappaB signaling molecules RIP1, TRAF2, and TRAF6, as well as upstream NF-kappaB regulators PKC theta, CARMA1, Bcl-10, and MALT1, which connect to the TCR. The lack of caspase-8 results in the absence of MALT1 and Bcl-10 in the active caspase complex. Consistent with this observation, inhibition of caspase activity attenuates NF-kappaB activation. The current findings define a link among TCR, caspases, and the NF-kappaB pathway that occurs in a sequestered lipid raft environment in T cells.

Étude de la régulation du facteur de transcription NF-kB dans l'infection par le RSV

L’infection par le Virus Respiratoire Syncytial cause des affections pulmonaires aiguës en pédiatrie caractérisée par une réponse inflammatoire excessive médiée par la production de cytokines par les cellules épithéliales des voies aériennes. Les gènes codant pour ces cytokines sont régulés par le facteur de transcription NF-κB (p50/p65) dont l’activation est classiquement induite par la phosphorylation de son inhibiteur IκBα, ce qui permet l’accumulation de l’hétérodimère au noyau. Par contre, nous avons récemment identifié la phosphorylation en sérine 536 de la sous-unité p65 comme une autre étape essentielle à son activation lors de l’infection des AEC par RSV. Le travail présenté dans ce mémoire a permis de démontrer que l’inhibition de l’expression de RIG-I, de Cardif ou de TRAF6, 3 protéines impliquées dans la reconnaissance cellulaire des virus, conduit à l’inhibition de cette phosphorylation en réponse à RSV. Nous avons également établi à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques et d’ARNi que, parmi les diverses kinases connues pour phosphoryler p65 en réponse à divers stimulus, IKKα/β sont essentielles à cette phosphorylation lors d’une stimulation par RSV. Puisque TRAF6 est bien connu dans la littérature pour activer le complexe IKK, nous proposons que TRAF6, après reconnaissance de l’ARN viral de RSV par RIG-I, active le complexe IKK qui induit la phosphorylation de la sousunité p65 de NF-κB, permettant l’expression de gènes cibles. D’autre part, nous avions précédemment démontré que Nox2, un isoforme de NADPH oxydase, contrôle l’activation de NF-κB en régulant les phosphorylations de IκBα et p65. Nous montrons ici que l’inhibition de Nox2 réduit fortement l’activité du complexe kinase IKK. De plus, la présence au niveau basal de Nox2 est critique pour le niveau d’ARN messager de Cardif. Nous proposons donc que la régulation de la phosphorylation de p65 en ser536 par Nox2 soit via son effet sur Cardif en permettant la fonctionnalité de la voie RIG-I.

Étude de la polyubiquitination en lysine 63 dans les effets proinflammatoires de l'angiotensine II in vitro

Les évidences scientifiques révèlent l’implication des actions proinflammatoires de l’angiotensine II (Ang II) dans le développement de l’athérosclérose. Cependant, la caractérisation des bases moléculaires de l’Ang II sur le tissu vasculaire n’est pas totalement élucidée. La majorité des actions de l’Ang II implique l’activation d’une variété de cascades de signalisation dont les voies mitogen-activated protein kinases (MAPKs) ; c-Jun N-terminal kinases (JNKs), p38 kinases et extracellular signal-regulated kinases (ERK) et l’activation du facteur de transcription NF-κB via le complexe IKK. Récemment, une nouvelle modification post-traductionnelle dans les actions de l’Ang II, soit la polyubiquitination de la sous-unité NF-κB essential modulator (NEMO) du complexe IKK, a été révélée. L’objectif de mon projet de recherche est de vérifier l’importance de la polyubiquitination en K63 tout en caractérisant les protéines impliquées dans la modification de NEMO dans des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) exposées à l’Ang II. Notre étude suggère, selon une approche siARN combinant Ubc7 et Ubc13, la diminution de la phosphorylation du complexe IKK, de Akt et des MAPKs. De plus, nos résultats illustrent l’implication de TRAF6 dans la signalisation cellulaire de l’Ang II. Finalement, notre étude révèle la présence de la polyubiquitination en K63 dans la signalisation cellulaire de l’Ang II par chromatographie d’affinité. Cette étude met en évidence l’implication de la polyubiquitination en K63 dans la signalisation de l’Ang II dans des CMLV et implique Ubc13 et Ubc7 dans le remodelage vasculaire et l’inflammation dépendante de l’Ang II dans des CMLV.

Le rôle du CD40 homodimère dans la réponse immunitaire

Le CD40 est une glycoprotéine transmembranaire de type I, appartenant à la famille des TNFRs, exprimée à la surface des cellules immunitaires, hématopoïétiques, vasculaires, épithéliales, et d’autres types de cellules, y compris les cellules tumorales. Le CD40 ne possédant pas de domaine kinase, pour induire un signal il interagit directement ou indirectement avec des protéines adaptatrices telles que les TRAFs et les JAKs. L’interaction du CD40 avec son principal ligand, le CD154, joue un rôle primordial dans la régulation de la réponse immunitaire et le maintien de l’homéostasie. L’activation du CD40 à la surface des cellules B augmente leur capacité de présentation d’antigène, en plus d’induire la prolifération, la commutation isotypique et l’apoptose. Les patients souffrant de mutations au niveau du gène codant pour le CD40 ou de son ligand sont immunosupprimés et sensibles à des infections opportunistes. Des études ont montré que le CD40 comme d’autres membres de la famille des TNFRs est capable de former des homodimères. Plus récemment, on a montré que la formation du CD40 homodimère est le résultat de son engagement sur les cellules B. En plus, cette homodimérisation du CD40 est importante pour la phosphorylation de l’Akt. L’interaction CD40/CD154 peut avoir un rôle direct dans l’immunothérapie par l’induction de l’apoptose de certaines cellules cancéreuses ou un rôle indirect en activant les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) afin d'augmenter l’efficacité de l’activation des cellules T cytotoxiques. Nos résultats montrent que l’induction de la mort cellulaire par le CD40 requiert la perméabilisation du lysosome, la libération de la cathepsine B, la présence de ROS et une interaction avec le TRAF6, cette mort cellulaire programmée est plus importante en présence de la forme monomérique du CD40, muté au niveau de la cystéine 238. Par ailleurs, l’homodimérisation du CD40 requerrait sa translocation vers les radeaux lipidiques et nécessiterait la présence des ROS. Cette homodimérisation du CD40 semble être importante pour l’activation des cellules B par le biais de l’induction de l’expression du CD23, CD69 et CD80. De plus, nos résultats montrent pour la première fois une implication du CD40 homodimère dans l’induction du CD23 par le biais du TLR4. Nos résultats soulignent l’importance du CD40 homodimère dans certaines voies de signalisation. Ainsi, ils mettent en évidence le rôle de la Cys-238 dans la coopération entre des récepteurs de la réponse immunitaire innée et adaptative. Toutes ces données permettraient une meilleure compréhension de certaines voies de signalisation impliquées dans plusieurs maladies auto-immunes et faisant objet de plusieurs essais thérapeutiques.

Caractérisation des processus moléculaires impliqués dans l’activation de la protéine IKKbeta par l'angiotensine II et son rôle dans la réponse phénotypique des CMLV.

Le système rénine-angiotensine-aldostérone (SRAA) régule l’homéostasie de la contraction des artères. Or, suivant la liaison de l’angiotensine II (Ang II) à son récepteur AT1, le SRAA est également impliqué dans l’activation de voies de signalisation à l’origine de l’inflammation et de l’hypertrophie des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV), soit deux processus participant au remodelage vasculaire caractéristique de diverses maladies cardiovasculaires, telles l’hypertension et l’athérosclérose. Ces pathologies sont les premières causes de mortalité naturelle en Amérique et les traitements les ciblant ne sont pas optimaux puisqu’ils visent seulement quelques facteurs de risque qui leur sont associés. Ainsi, la détermination des effecteurs intracellulaires régulant ces voies délétères est nécessaire à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques. L’inflammation Ang II-dépendante dans les CMLV est attribuée au facteur de transcription nuclear factor-kappa B (NF-κB). Cependant, les processus moléculaires couplant le récepteur AT1 à son activation sont peu caractérisés. L’étude abordant cette question démontre in vitro que NF-κB est activé par la protéine IκB kinase β (IKKβ) dans les CMLV exposées à l’Ang II et que cette kinase est régulée par deux voies de signalisation indépendantes, mais complémentaires afin d’assurer son activation rigoureuse et soutenue. L’une des voies est précoce et dépend des seconds messagers ainsi que de deux nouveaux effecteurs sous-jacents au récepteur AT1, soit la E3 ligase TNF receptor-associated factor 6 (TRAF6) et la IKK kinase transforming growth factor-beta-activated kinase 1 (TAK1) tandis que la seconde est tardive et résulte de la signalisation mitogen-activated protein kinase kinase 1/2 (MEK1/2) - extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) - ribosomal S6 kinase (RSK). L’inhibition conjointe de ces voies abroge complètement la réponse inflammatoire, ce qui indique qu’elles en sont la seule source. Ainsi, l’inhibition d’IKKβ pourrait suffire à contrer l’inflammation impliquée dans le remodelage vasculaire associé à une suractivation du SRAA. Une découverte des plus novatrices découle de cette étude, qui veut que la E3 ligase TRAF6 est un nouvel effecteur des récepteurs couplés aux protéines G et est à l’origine de la formation d’un nouveau type de second messager, soit des chaînes libres de poly-ubiquitines. Les mécanismes moléculaires à la base de l’hypertrophie Ang II-dépendante dans les CMLV sont également peu définis. Or, suivant la parution d’un article démontrant qu’IKKβ dans les cellules cancéreuses participe aux mécanismes d’initiation de la traduction en réponse au facteur de nécrose tumorale α (TNFα) via la phosphorylation de la protéine Tuberous sclerosis 1 (TSC1) et donc l’activation du complexe mammalian target of rapamycin (mTORC1), une hypothèse a été émise selon laquelle cette kinase serait impliquée dans la synthèse protéique Ang II-dépendante dans les CMLV. Les expériences effectuées in vitro dans des CMLV exposées à l’Ang II démontrent qu’IKKβ induit la phosphorylation de TSC1 ainsi que l’activation de mTORC1 et de ses substrats S6 kinase 1 (S6K1) et translational regulators eukaryotic translation initiation factor 4E-binding protein (4E-BP1), deux protéines impliquées directement dans l’hypertrophie. Par ailleurs, la synthèse protéique au niveau des CMLV exposées à l’Ang II est réduite de 75% suivant la diminution de l’expression d’IKKβ et suivant la surexpression d’un mutant de TSC1 dont le site consensus d’IKKβ a été modifié, faisant de cette kinase un médiateur majeur au niveau de ce processus. Ainsi, in vitro IKKβ en réponse à l’Ang II est en amont de deux processus impliqués dans un remodelage vasculaire à l’origine de maladies cardiovasculaires. De plus, plusieurs facteurs de risque de ces pathologies convergent à l’activation d’IKKβ, ce qui en fait une cible thérapeutique particulièrement attrayante. Qui plus est, l’administration d’un inhibiteur d’IKKβ à des rats diminue non seulement la synthèse protéique dépendante de l’Ang II au niveau de l’aorte et des artères mésentériques, mais également la synthèse de la protéine pro-inflammatoire VCAM-1 par les cellules composant l’aorte, ce qui confirme son envergure en tant que cible.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Exhaustive Exercise Increases Inflammatory Response via Toll Like Receptor-4 and NF-kappa Bp65 Pathway in Rat Adipose Tissue

Cytokines (IL-6, IL-10, and TNF-alpha) are increased after exhaustive exercise in the retroperitoneal adipose tissue (RPAT) and mesenteric adipose tissue (MEAT). An exhaustive acute exercise protocol induces inflammation in adipose tissue that lasts 6 h after the exercise has ended. It is well-established that this protocol increases circulating plasma levels of non-esterified fatty acids (NEFAs) and lipopolysaccharides (LPS), compounds that are important in stimulating signaling via toll like receptor-4 (TLR-4) in different type cells. In the present study, we investigated the regulation of TLR-4 and DNA-binding of nuclear factor-kappa Bp65 (NF-kappa Bp65) in different depots of adipose tissue in rats after exhaustive exercise. Rats were killed by decapitation immediately (E0 group, n = 6), 2 (E2 group, n = 6), and 6 h (E6 group, n = 6) after the exhaustive exercise, which consisted of running on a treadmill (approximately 70% V(O2max)) for 50 min and then running at an elevated rate that increased at 1 m/min, until exhaustion. The control group (C group, n = 6) was not subjected to exercise. In RPAT, TLR-4, MYD-88, and IkB alpha increased in the E2 group after exercise. MYD-88 and TRAF6 remained increased in the E6 group in comparison with the control group. DNA-binding of NF-kappa Bp65 was not altered. In MEAT, TLR-4, MYD-88, TRAF6, and DNA-binding of NF-kappa Bp65 were increased only in the E6 group. In conclusion, we have shown that increases in pro-inflammatory cytokines in adipose tissue pads after exhaustive exercise may be mediated via TLR-4 signaling, leading to increases in NF-kappa Bp65 binding to DNA in MEAT. J. Cell. Physiol. 226: 1604-1607, 2011. (C) 2010 Wiley-Liss, Inc.

Melatonin attenuates the TLR4-mediated inflammatory response through MyD88-and TRIF-dependent signaling pathways in an in vivo model of ovarian cancer

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Both adiponectin and interleukin-10 inhibit LPS-induced activation of the NF-kappa B pathway in 3T3-L1 adipocytes

Adiponectin and interleukin 10 (IL-10) are adipokines that are predominantly secreted by differentiated adipocytes and are involved in energy homeostasis, insulin sensitivity, and the anti-inflammatory response. These two adipokines are reduced in obese subjects, which favors increased activation of nuclear factor kappa B (NF-kappa B) and leads to elevation of pro-inflammatory adipokines. However, the effects of adiponectin and IL-10 on NF-kappa B DNA binding activity (NF-kappa Bp50 and NF-kappa Bp65) and proteins involved with the toll-like receptor (TLR-2 and TLR-4) pathway, such as MYD88 and TRAF6 expression, in lipopolysaccharide-treated 3T3-L1 adipocytes are unknown. Stimulation of lipopolysaccharide-treated 3T3-L1 adipocytes for 24 h elevated IL-6 levels; activated the NF-kappa B pathway cascade; increased protein expression of IL-6R, TLR-4, MYD88, and TRAF6; and increased the nuclear activity of NF-kappa B (p50 and p65) DNA binding. Adiponectin and IL-10 inhibited the elevation of IL-6 levels and activated NF-kappa B (p50 and p65) DNA binding. Taken together, the present results provide evidence that adiponectin and IL-10 have an important role in the anti-inflammatory response in adipocytes. In addition, inhibition of NF-kappa B signaling pathways may be an excellent strategy for the treatment of inflammation in obese individuals. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Studio del pathway della Displasia Ectodermica Anidrotica (EDA)

Anhidrotic Ectodermal Dysplasia (EDA), is the most frequent form among Ectodermal Dysplasias, hereditary genetic disorders causing ectodermal appendages defective development. Indeed, EDA is characterized by defective formation of hair follicles, sweat glands and teeth both in human patients and animals. EDA, the gene mutated in Anhidrotic Ectodermal Dysplasia, encodes Ectodysplasin, a TNF family member that activates NF-kB mediated transcription. This disease can occur with mutations in other EDA-NF-kB pathway members, as EDA receptor, EDAR and its adapter, EDARADD. Moreover, mutations in TRAF6, NEMO, IKB and NF-kBs genes are responsible for Immunodeficiency associated EDA (EDA-ID). Several molecules, as SHH, WNT/DKK, BMP and LTβ, have already been reported to be EDA pathway regulators or effectors although the knowledge of the full spectrum of EDA targets remains incomplete. During the first part of the research project a gene expression analysis was performed in primary keratinocytes from Wild-type and Tabby (EDA model mouse) mice to identify novel EDA target genes. Earlier expression profiling at various developmental time points in Tabby and Wild-type mouse skin reported genes differentially expressed in the two samples and, to increase the resolution to find genes whose expression may be restricted to epidermal cells, the study was extended to primary keratinocyte cultures established from E19 Wild-type and Tabby skin. Using microarrays bearing 44,000 gene probes, we found 385 “preliminary candidate” genes whose expression was significantly affected by Eda defect. By comparing expression profiles to those from Eda-A1 (where Eda-A1 is highly expressed) transgenic skin, we restricted the list to 38 “candidate EDA targets”, 14 of which were already known to be expressed in hair follicles or epidermis. This work confirmed expression changes for 3 selected genes, Tbx1, Bmp7, and Jag1, both in primary keratinocytes and in Wild-type and Tabby whole skin, by Q-PCR and Western blotting analyses. Thus, this study detected novel candidate pathways downstream of EDA. In the second part of the research project, plasmid constructs were produced and analyzed to create a transgenic mouse model for Immunodeficiency associated EDA disease (XL-EDA-ID). In particular, plasmids containing mouse Wild-type and mutated Nemo cDNA under K-17 epidermis-specific promoter control and a Flag tag, were prepared, on the way to confine transgene expression to mice epidermis and to determine EDA phenotype without immunodeficiency for a comparison to Tabby model phenotype. EDA-ID mutations reported in patients and selected for this study are: C417R (C409R in mouse), causing Zinc Finger protein domain destabilization and A288G (A282G in mouse) affecting oligomerization of the protein. Moreover, the ex-novo mutation, ZnF, C-terminal Zinc Finger domain deletion, was tested. Thus, the constructs were analyzed by transient transfection, Western blotting and luciferase assays techniques, detecting Nemo Wild-type and mutant protein products and residue NF-kB activity in presence of mutants, after TNF stimulation. In particular, MEF_Nemo-/- cell line was used to monitor NF-kB activity without endogenous Nemo gene. Results show reduced NF-kB activity in presence of mutated Nemo forms compared to Wild-type: 81% for A282G (A288G in human); 24% for C409R (C417R in human); 15% for ZnF. C409R mutation (C417R in human), reported in 6 EDA-ID human patients, was selected to prepare transgenic model mouse. Mice (white, FVP) born following K17-promoter-Flag-Nemo_C409R plasmid region pronuclear injection, were analyzed for the transgene presence in the genotype and a preliminar examination of their phenotype was performed. In particular, one mouse showed considerable coat defects if compared to Wild-type mice. This preliminar analysis suggests a possible influence of Nemo mutant over-expression in epidermis without immunodeficiency. Still, more microscopic studies to analyze hair subtypes, Guard, Awl and Zigzag (usually alterated inTabby mouse model), Immunohistochemistry experiments to detect epidermis restricted Nemo expression and sweat glands analysis, will follow. This and other transgene positive mice will be crossed with black mice C57BL6 to obtain at least two indipendent agouti lines to analyze. Theses mice will be used in EDA target genes detection through microarrays. Following, plasmid constructs containing other Nemo mutant forms (A282G and ZnF) might be studied by the same experimental approaches to prepare more transgenic model mice to compare to Nemo_C409R and Tabby mouse models.

Deciphering the C-Type Lectin Receptor Signaling Pathway in Macrophages in Response to Candida albicans

Candida albicans causes opportunistic fungal infections in humans and is a significant cause of mortality and morbidity in immune-compromised individuals. Dectin-2, a C-type lectin receptor, is required for recognition of C. albicans by innate immune cells and is required for initiation of the anti-fungal immune response. We set out to identify components of the intracellular signaling cascade downstream of Dectin-2 activation in macrophages and to understand their importance in mediating the immune response to C. albicans in vivo. Using macrophages derived from Phospholipase-C-gamma 1 and 2 (PLCγ1and PLCγ2) knockout mice, we demonstrate that PLCγ2, but not PLCγ1, is required for activation of NF-κB and MAPK signaling pathways after C. albicans stimulation, resulting in impaired production of pro-inflammatory cytokines and reactive oxygen species. PLCγ2-deficient mice are highly susceptible to infections with C. albicans, indicating the importance of this pathway to the anti-fungal immune response. TAK1 and TRAF6 are critical nodes in NF-κB and MAPK activation downstream of immune surveillance and may be critical to the signaling cascade initiated by C-type lectin receptors in response to C. albicans. Macrophages derived from both TAK1 and TRAF6-deficient mice were unable to activate NF-κB and MAPK and consequently failed to produce inflammatory cytokines characteristic of the response to C. albicans. In this work we have identified PLCγ2, TAK1 and TRAF6 as components of a signaling cascade downstream of C. albicans recognition by C-type lectin receptors and as critical mediators of the anti-fungal immune response. A mechanistic understanding of the host immune response to C. albicans is important for the development of anti-fungal therapeutics and in understanding risk-factors determining susceptibility to C. albicans infection.

ROLE OF MIR-19A RELEASED BY INFLAMMATORY BREAST CANCER CELLS IN THE REGULATION OF DENDRITIC CELL FUNCTIONS: IN VITRO MODEL OF CROSSTALK IN THE TUMOR MICROENVIRONMENT OF INFLAMMATORY BREAST CANCER

Inflammatory breast cancer (IBC) is a rare but very aggressive form of locally advanced breast cancer (1-6% of total breast cancer patients in United States), with a 5-year overall survival rate of only 40.5%, compared with 85% of the non-IBC patients. So far, a unique molecular signature for IBC able to explain the dramatic differences in the tumor biology between IBC and non-IBC has not been identified. As immune cells in the tumor microenvironment plays an important role in regulating tumor progression, we hypothesized that tumor-associated dendritic cells (TADC) may be responsible for regulating the development of the aggressive characteristics of IBC. MiRNAs can be released into the extracellular space and mediate the intercellular communication by regulating target gene expression beyond their cells of origin. We hypothesized that miRNAs released by IBC cells can induce an increased activation status, secretion of pro-inflammatory cytokines and migration ability of TADC. In an in vitro model of IBC tumor microenvironment, we found that the co-cultured of the IBC cell line SUM-149 with immature dendritic cells (iDCSUM-149) induced a higher degree of activation and maturation of iDCSUM-149 upon stimulation with lipopolysaccharide (LPS) compared with iDCs co-cultured with the non-IBC cell line SUM-159 (iDCSUM-159), resulting in: increased expression of the costimulatory and activation markers; higher production of pro-inflammatory cytokines (TNF-a, IL-6); and 3) higher migratory ability. These differences were due to the exosome-mediated transfer of miR-19a and miR-146a from SUM-149 and SUM-159, respectively, to iDCs, causing the downregulation of the miR-19a target genes PTEN, SOCS-1 and the miR-146a target genes IRAK1, TRAF6. PTEN, SOCS-1 and IRAK1, TRAF6 are important negative and positive regulator of cytokine- and TLR-mediated activation/maturation signaling pathway in DCs. Increased levels of IL-6 induced the upregulation of miR-19a synthesis in SUM-149 cells that was associated with the induction of CD44+CD24-ALDH1+ cancer stem cells (CSCs) with epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) characteristics. In conclusion, in IBC tumor microenvironment IL-6/miR-19a axis can represent a self-sustaining loop able to maintain a pro-inflammatory status of DCs, leading to the development of tumor cells with high metastatic potential (EMT CSCs) responsible of the poor prognosis in IBC patients.

The Role of K63-linked Ubiquitination Cycles in Akt Kinase Activation

Akt (also known as protein kinase B) serves a central regulator in PI3K/Akt signaling pathways to regulate numerous physiological functions including cell proliferation, survival and metabolism. Akt activation requires the binding of Akt to phospholipid PIP3 on the plasma membrane and subsequent phosphorylation of Akt by its kinases. Growth factor-mediated membrane recruitment of Akt is a crucial step for Akt activation. However, the mechanism of Akt membrane translocation is unclear. Protein ubiquitination is a significant posttranslational modification that controls many biological functions such as protein trafficking and signaling activation. Therefore, we hypothesize that ubiquitination may be involved in Akt signaling activation. We have demonstrated that Akt could be conjugated with non-proteolytic K63-linked ubiquitination by TRAF6 ubiquitin E3 ligase. This modification on Akt was required for membrane recruitment, phosphorylation and activation of Akt in response to growth factor stimulation. The human cancer-associated Akt E17K mutant exhibited an increase in K63-linked ubiquitination, which contributes to the enrichment of membrane recruitment and phosphorylation of Akt. Thus, we conclude that K63-linked ubiquitination is a critical step for oncogenic Akt activation and also involved in human cancer development. Notably, the process of protein ubiquitination can be reversed by deubiquitinating enzymes (DUBs), which play a critical role to terminate signaling activation induced by ubiquitination. To further investigate how ubiquitination cycles regulate Akt activation, we have identified that CYLD as a DUB for Akt, and CYLD inhibited growth factor-induced ubiquitination and activation of Akt. Under serum-depletion condition, CYLD interacts with Akt and keep Akt under inactive state by directly removing K63-linked ubiquitination of Akt. CYLD disassociates with Akt upon growth factor stimulation, thereby allowing E3 ligases to induce ubiquitination and activation of Akt. We also demonstrated that CYLD deficiency promoted cancer cell proliferation, survival, glucose metabolism and human prostate cancer development. Therefore, we conclude that CYLD plays a critical role for negatively regulating Akt signaling activation through deubiquitination of Akt. In summary, this study delineated the important mechanism of cycles of ubiquitination and deubiquitination of Akt in regulating membrane translocation and activation of Akt, and TRAF6 and CYLD as central switches for these processes.

Physical and functional interactions between Drosophila TRAF2 and Pelle kinase contribute to Dorsal activation

Signaling through the Toll receptor is required for dorsal/ventral polarity in Drosophila embryos, and also plays an evolutionarily conserved role in the immune response. Upon ligand binding, Toll appears to multimerize and activate the associated kinase, Pelle. However, the immediate downstream targets of Pelle have not been identified. Here we show that Drosophila tumor necrosis factor receptor-associated factor 2 (dTRAF2), a homologue of human TRAF6, physically and functionally interacts with Pelle, and is phosphorylated by Pelle in vitro. Importantly, dTRAF2 and Pelle cooperate to activate Dorsal synergistically in cotransfected Schneider cells. Deletion of the C-terminal TRAF domain of dTRAF2 enhances Dorsal activation, perhaps reflecting the much stronger interaction of the mutant protein with phosphorylated, active Pelle. Taken together, our results indicate that Pelle and dTRAF2 physically and functionally interact, and that the TRAF domain acts as a regulator of this interaction. dTRAF2 thus appears to be a downstream target of Pelle. We discuss these results in the context of Toll signaling in flies and mammals.

Étude de la signalisation virale de l'induction du gène de l'IL-15 dans les cellules monocytaires THP-1

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.