Visualization of intermediate and transition-state structures in protein-tyrosine phosphatase catalysis.

Engineering site-specific amino acid substitutions into the protein-tyrosine phosphatase (PTPase) PTP1 and the dual-specific vaccinia H1-related phosphatase (VHR), has kinetically isolated the two chemical steps of the reaction and provided a rare opportunity for examining transition states and directly observing the phosphoenzyme intermediate. Changing serine to alanine in the active-site sequence motif HCXXGXXRS shifted the rate-limiting step from intermediate formation to intermediate hydrolysis. Using phosphorus 31P NMR, the covalent thiol-phosphate intermediate was directly observed during catalytic turnover. The importance of the conserved aspartic acid (D92 in VHR and D181 in PTP1) in both chemical steps was established. Kinetic analysis of D92N and D181N mutants indicated that aspartic acid acts as a general acid by protonating the leaving-group phenolic oxygen. Structure-reactivity experiments with native and aspartate mutant enzymes established that proton transfer is concomitant with P-O cleavage, such that no charge develops on the phenolic oxygen. Steady- and presteady-state kinetics, as well as NMR analysis of the double mutant D92N/S131A (VHR), suggested that the conserved aspartic acid functions as a general base during intermediate hydrolysis. As a general base, aspartate would activate a water molecule to facilitate nucleophilic attack. The amino acids involved in transition-state stabilization for cysteinylphosphate hydrolysis were confirmed by the x-ray structure of the Yersinia PTPase complexed with vanadate, a transition-state mimic that binds covalently to the active-site cysteine. Consistent with the NMR, x-ray, biochemical, and kinetic data, a unifying mechanism for catalysis is proposed.

Ca(2+)-independent reduction of N-methyl-D-aspartate channel activity by protein tyrosine phosphatase.

Regulation of ion channel function by intracellular processes is fundamental for controlling synaptic signaling and integration in the nervous system. Currents mediated by N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors decline during whole-cell recordings and this may be prevented by ATP. We show here that phosphorylation is necessary to maintain NMDA currents and that the decline is not dependent upon Ca2+. A protein tyrosine phosphatase or a peptide inhibitor of protein tyrosine kinase applied intracellularly caused a decrease in NMDA currents even when ATP was included. On the other hand, pretreating the neurons with a membrane-permeant tyrosine kinase inhibitor occluded the decline in NMDA currents when ATP was omitted. In inside-out patches, applying a protein tyrosine phosphatase to the cytoplasmic face of the patch caused a decrease in probability of opening of NMDA channels. Conversely, open probability was increased by a protein tyrosine phosphatase inhibitor. These results indicate that NMDA channel activity is reduced by a protein tyrosine phosphatase associated with the channel complex.

Differential functions of the two Src homology 2 domains in protein tyrosine phosphatase SH-PTP1.

SH-PTP1 (also known as PTP1C, HCP, and SHP) is a non-transmembrane protein tyrosine phosphatase (PTPase) containing two tandem Src homology 2 (SH2) domains. We show here that the two SH2 (N-SH2 and C-SH2) domains in SH-PTP1 have different functions in regulation of the PTPase domain and thereby signal transduction. While the N-terminal SH2 domain is both necessary and sufficient for autoinhibition through an intramolecular association with the PTPase domain, truncation of the C-SH2 domain [SH-PTP1 (delta CSH2) construct] has little effect on SH-PTP1 activity. A synthetic phosphotyrosine residue (pY) peptide derived from the erythropoietin receptor (EpoR pY429) binds to the N-SH2 domain and activates both wild-type SH-PTP1 and SH-PTP1 (delta CSH2) 60- to 80-fold. Another pY peptide corresponding to a phosphorylation site on the IgG Fc receptor (Fc gamma RIIB1 pY309) associates with both the C-SH2 domain (Kd = 2.8 microM and the N-SH2 domain (Kd = 15.0 microM) and also activates SH-PTP1 12-fold. By analysis of the effect of the Fc gamma RIIB1 pY309 peptide on SH-PTP1 (delta CSH2), SH-PTP1 (R30K/R33E), SH-PTP1 (R30K/R136K), and SH-PTP1 (R136K) mutants in which the function of either the N- or C-SH2 domain has been impaired, we have determined that both synthetic pY peptides stimulate SH-PTP1 by binding to its N-SH2 domain; binding of pY ligand to the C-SH2 domain has no effect on SH-PTP1 activity. We propose that the N-terminal SH2 domain serves both as a regulatory domain and as a recruiting unit, whereas the C-terminal SH2 domain acts merely as a recruiting unit.

Identification of a cytoplasmic, phorbol ester-inducible isoform of protein tyrosine phosphatase epsilon.

The protein-tyrosine phosphatase epsilon (PTP epsilon) is a transmembranal, receptor-type protein that possesses two phosphatase catalytic domains characteristic of transmembranal phosphatases. Here we demonstrate the existence of a nontransmembranal isoform of PTP epsilon, PTP epsilon-cytoplasmic. PTP epsilon-cytoplasmic and the transmembranal isoform of PTP epsilon have separate, nonoverlapping expression patterns. Further, the data clearly indicate that control of which of the two isoforms is to be expressed is initiated at the transcriptional level, suggesting that they have distinct physiological roles. PTP epsilon-cytoplasmic mRNA is the product of a delayed early response gene in NIH 3T3 fibroblasts, and its transcription is regulated through a pathway that requires protein kinase C. The human homologue of PTP epsilon-cytoplasmic has also been cloned and is strongly up-regulated in the early stages of phorbol 12-tetradecanoate 13-acetate-induced differentiation of HL-60 cells. Sequence analysis indicates and cellular fractionation experiments confirm that this isoform is a cytoplasmic molecule. PTP epsilon-cytoplasmic is therefore the initial example to our knowledge of a nontransmembranal protein-tyrosine phosphatase that contains two tandem of catalytic domains.

Expression of PTPH1, a rat protein tyrosine phosphatase, is restricted to the derivatives of a specific diencephalic segment.

Studies to date have identified only a few proteins that are expressed in a segment-specific manner within the mammalian brain. Here we report that a nonreceptor protein tyrosine phosphatase, PTPH1, is selectively expressed in the adult thalamus. Expression of PTPH1 mRNA is detected in most, but not all, thalamic nuclei. Nuclei that are derived embryonically from the dorsal thalamus and project to the neocortex express this gene, whereas those derived from the ventral thalamus do not. PTPH1 mRNA expression is also restricted to the dorsal thalamus during development and, thus, can serve as a specific marker for the dorsal thalamic nuclei. Since the subcellular localization of PTPH1 protein is not known, its functional role is not clear. However, the restriction of its expression to the thalamic nuclei that have thalamocortical connections suggests that PTPH1 may play a role in the maintenance of these connections or in determining the physiological properties of thalamic relay nuclei.

Understanding the Effect of Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type 0 on Mammalian Sensory Development: Behavioral Studies on PTPRO Knockout Mice

Nerve development, which includes axon outgrowth and guidance, is regulated by many protein families, including receptor protein tyrosine phosphatases (RPTP's).Protein tyrosine phosphatase receptor type 0 (PTPRO) is a type III RPTP that is important for axon growth and guidance, as observed in chicks and flies. In order to examine the effects ofPTPRO on mammalian development, standard behavioral tests were used to compare mice lacking the gene for PTPRO (ROKO mice) to wild-type (WT) mice. The ROKO mice showed a significant delay in reacting to a thermal noxious stimulus, hotplate analgesia, when compared to the WT mice suggesting deficient nociceptive function. In a rotarod test for proprioceptive function the ROKO mice exhibited a significant decrease in the amount of time spent on the rotating rod than did the WT mice. Additional proprioception tests were performed including the climb, step reflex, beam, and mesh walk tests. In the climb and step (place) test, the ROKO group had a significantly lower accuracy in performing the tests than did the WT mice. Thus, mice lacking the PTPRO gene showed behavioral deficiencies that reflect impairment in sensory function, specifically for nociception and proprioception.

Targeting protein tyrosine phosphatase SHP2 for therapeutic intervention

Protein tyrosine phosphatases have been the focus of considerable research efforts aimed at developing novel therapeutics; however, these targets are often characterized as being ‘undruggable’ due to the challenge of achieving selectivity, potency and cell permeability. More recently, there has been renewed interest in developing inhibitors of the tyrosine phosphatase SHP2 (PTPN11) in the light of its broad role in cancer, specifically juvenile myelomonocytic leukemia, and recent studies that implicate SHP2 as a key factor in breast cancer progression. Recent significant advances in the field of SHP2 inhibitor development raise the question: are we on the verge of a new era of protein tyrosine phosphatase-directed therapeutics? This article critically appraises recent developments, assesses ongoing challenges and presents a perspective on possible future directions.

The multidomain protein Trio binds the LAR transmembrane tyrosine phosphatase, contains a protein kinase domain, and has separate rac-specific and rho-specific guanine nucleotide exchange factor domains.

rho-like GTP binding proteins play an essential role in regulating cell growth and actin polymerization. These molecular switches are positively regulated by guanine nucleotide exchange factors (GEFs) that promote the exchange of GDP for GTP. Using the interaction-trap assay to identify candidate proteins that bind the cytoplasmic region of the LAR transmembrane protein tyrosine phosphatase (PT-Pase), we isolated a cDNA encoding a 2861-amino acid protein termed Trio that contains three enzyme domains: two functional GEF domains and a protein serine/threonine kinase (PSK) domain. One of the Trio GEF domains (Trio GEF-D1) has rac-specific GEF activity, while the other Trio GEF domain (Trio GEF-D2) has rho-specific activity. The C-terminal PSK domain is adjacent to an Ig-like domain and is most similar to calcium/calmodulin-dependent kinases, such as smooth muscle myosin light chain kinase which similarly contains associated Ig-like domains. Near the N terminus, Trio has four spectrin-like repeats that may play a role in intracellular targeting. Northern blot analysis indicates that Trio has a broad tissue distribution. Trio appears to be phosphorylated only on serine residues, suggesting that Trio is not a LAR substrate, but rather that it forms a complex with LAR. As the LAR PTPase localizes to the ends of focal adhesions, we propose that LAR and the Trio GEF/PSK may orchestrate cell-matrix and cytoskeletal rearrangements necessary for cell migration.

Rôle de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans la régulation du programme angiogénique induit par le VEGF

Depuis la découverte de la première protéine possédant une activité tyrosine kinase (protein tyrosine kinase [PTK]) dans les années 1980, l’importance des PTKs et de la phosphorylation sur résidu tyrosine dans la régulation des événements de signalisation intracellulaire est bien établie. Quant aux protéines qui possèdent une activité tyrosine phosphatase (protein tyrosine phosphatase [PTP]), dont l’existence n’a été dévoilée qu’une dixaine d’années plus tard, elles ont longtemps été perçues comme des enzymes dont le rôle ne se résumait qu'à contrecarrer passivement les activités des PTKs. Il est maintenant clair que les activités des PTPs sont spécifiques, hautement régulées, et qu’elles doivent être coordonnées avec celles des PTKs pour une régulation adéquate des événements de signalisation intracellulaire. En dépit de cette évidence, la contribution des PTPs à la régulation des différents processus physiologiques fondamentaux demeure encore peu caractérisée. C’est le cas, notamment, de l’angiogenèse, le processus par lequel de nouveaux vaisseaux sanguins sont formés à partir de ceux préexistants. Le VEGF (Vascular endothelial growth factor), un des facteurs angiogéniques les plus importants, est connu pour induire majoritairement ses effets biologiques via l’activation du récepteur à activité tyrosine kinase VEGFR2 (Vascular endothelial growth factor receptor 2). Puisque l’angiogenèse est impliquée dans le développement d’une multitude de pathologies, dont la progression tumorale, une meilleure caractérisation des PTPs qui assurent la qualité de la réponse angiogénique en agissant de pair avec le VEGFR2 s’avère cruciale et ce, afin de raffiner les outils thérapeutiques actuels. L’expression de la PTP DEP-1 corrèle avec la déphosphorylation du récepteur VEGFR2 localisé au niveau des jonctions cellules-cellules et contribue à l’inhibition de la prolifération des cellules endothéliales en réponse au VEGF lorsque les cellules sont à confluence. Par contre, la contribution spécifique de DEP-1 à la régulation des voies de signalisation et des réponses biologiques induites par le VEGF demeurait toujours inconnue. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent tout d’abord que DEP-1 régule négativement l’activité tyrosine kinase de VEGFR2 en déphosphorylant spécifiquement les résidus tyrosine Y1054/Y1059 de sa boucle d’activation. Cette déphosphorylation mène par conséquent à une diminution générale de la phosphorylation du récepteur et à une atténuation de la plupart des voies de signalisation induites par le VEGF, incluant la voie mitogénique PLCγ-ERK1/2. Par ailleurs, malgré ce rôle négatif global, nos travaux révèlent étonnement, et pour la première fois, que DEP-1 contribue d’une manière positive à la promotion de la survie des cellules endothéliales via l’activation de la voie Src-Gab1-Akt en aval du récepteur VEGFR2. Ce pouvoir pro-survie de DEP-1 dans les cellules endothéliales réside avant tout dans sa capactié à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529). Au cours de notre étude, nous avons pu identifier deux résidus tyrosine au niveau de l’extrémité carboxy-terminale de DEP-1, Y1311 et Y1320, dont la phosphorylation est dépendante de Src. Nos travaux révèlent par ailleurs que ces deux résidus tyrosine phosphorylés lient le domaine SH2 de Src et que la Y1320 est principalement requise pour l’activation de Src et d’Akt en réponse au VEGF dans les cellules endothéliales. Ces résultats constituent donc une avancée majeure dans la compréhension des mécanismes moléculaires par lesquels DEP-1 peut réguler le programme angiogénique dépendant du VEGF. De plus, cette découverte d’un rôle positif pour DEP-1 dans la survie des cellules endothéliales pourrait mener à l’élaboration de nouvelles approches thérapeutiques visant à inhiber cette fonction spécifique de DEP-1 pour bloquer l'angiogenèse pathologique.

Implication de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans la perméabilité vasculaire induite par le VEGF

La perméabilité vasculaire est une caractéristique cruciale de l’angiogenèse. Les acteurs principaux sont les cellules endothéliales qui la régulent en réponse à divers facteurs perméabilisant, tels que le « Vascular Endothelial Growth Factor » (VEGF). Dans le contexte pathologique du cancer, les cellules tumorales produisent de grandes quantités de VEGF qui stimulent la perméabilité, ce qui leur permet d’infiltrer le réseau vasculaire. Il est connu que la tyrosine kinase Src contrôle cette modulation de la perméabilité. Puisque notre laboratoire a préalablement démontré que la phosphatase de type récepteur (PTP) DEP-1 est impliquée dans l’activation de Src en réponse au VEGF, nous avons émis l'hypothèse que DEP-1 pourrait aussi jouer un rôle dans la perméabilité des cellules endothéliales. Grâce à des expériences de transfections d’ARN interférant, nous démontrons que DEP-1 est important pour la régulation de la phosphorylation de la VE-Cadhérine, un médiateur critique de la perméabilité. L’impact de DEP-1 sur la dissociation de jonctions intercellulaires est également démontré par microscopie à immunofluorescence de cellules endothéliales. DEP-1 est également nécessaire à l’augmentation de la perméabilité induite par VEGF in vitro. Deux résidus tyrosine retrouvés dans la queue carboxy-terminale de DEP-1 sont essentiels à l’activation de Src en réponse au VEGF. Suite à la transfection d’un plasmide encodant DEP-1 muté pour ces deux résidus, nous démontrons aussi leur implication dans la régulation de la perméabilité in vitro par DEP-1. Ces travaux permettent ainsi d’approfondir nos connaissances sur un nouveau régulateur potentiel de la perméabilité vasculaire.

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.

Inhibition of Mycobacterium tuberculosis tyrosine phosphatase PtpA by synthetic chalcones: Kinetics, molecular modeling, toxicity and effect on growth

Tuberculosis (TB) is a major cause of morbidity and mortality throughout the world, and it is estimated that one-third of the world`s population is infected with Mycobacterium tuberculosis. Among a series of tested compounds, we have recently identified five synthetic chalcones which inhibit the activity of M. tuberculosis protein tyrosine phosphatase A (PtpA), an enzyme associated with M. tuberculosis infectivity. Kinetic studies demonstrated that these compounds are reversible competitive inhibitors. In this work we also carried out the analysis of the molecular recognition of these inhibitors on their macromolecular target, PtpA, through molecular modeling. We observed that the predominant determinants responsible for the inhibitory activity of the chalcones are the positions of the two methoxyl groups at the A-ring, that establish hydrogen bonds with the amino acid residues Arg17, His49, and Thr12 in the active site of PtpA, and the substitution of the phenyl ring for a 2-naphthyl group as B-ring, that undergoes p stacking hydrophobic interaction with the Trp48 residue from PtpA. Interestingly, reduction of mycobacterial survival in human macrophages upon inhibitor treatment suggests their potential use as novel therapeutics. The biological activity, synthetic versatility, and low cost are clear advantages of this new class of potential tuberculostatic agents. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cementum attachment protein/protein-tyrosine phosphotase-like member A is not expressed in teeth

Cementum is a highly specialized connective tissue that covers tooth roots. The only cementum-specific protein described to date is the cementum attachment protein (CAP). A putative sequence for CAP was established from a cDNA clone isolated from a human cementifying fibroma cDNA library. This sequence overlaps with a phosphatase-like protein in muscle termed the protein-tyrosine phosphatase-like member A (PTPLA). To clarify the nature of CAP/PTPLA, we cloned the homologous rat protein and determined its sequence. The rat protein shared 94% sequence identity with the human protein. On Northern blots containing RNA from various rat tissues of different developmental stages, the cDNA hybridized to an mRNA expressed in heart and skeletal muscle but not in teeth. These results were confirmed by real-time PCR. Thus, the sequence deposited in public databanks under the name 'cementum attachment protein' does not represent genuine CAP.

Microdomain-dependent Regulation of Lck and Fyn Protein-Tyrosine Kinases in T Lymphocyte Plasma Membranes

Src family protein-tyrosine kinases are implicated in signaling via glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored receptors. Both kinds of molecules reside in opposite leaflets of the same sphingolipid-enriched microdomains in the lymphocyte plasma membrane without making direct contact. Under detergent-free conditions, we isolated a GPI-enriched plasma membrane fraction, also containing transmembrane proteins, selectively associated with sphingolipid microdomains. Nonionic detergents released the transmembrane proteins, yielding core sphingolipid microdomains, limited amounts of which could also be obtained by detergent-free subcellular fractionation. Protein-tyrosine kinase activity in membranes containing both GPI-anchored and transmembrane proteins was much lower than in core sphingolipid microdomains but was strongly reactivated by nonionic detergents. The inhibitory mechanism acting on Lck and Fyn kinases in these membranes was independent of the protein-tyrosine phosphatase CD45 and was characterized as a mixed, noncompetitive one. We propose that in lymphocyte plasma membranes, Lck and Fyn kinases exhibit optimal activity when juxtaposed to the GPI- and sphingolipid-enriched core microdomains but encounter inhibitory conditions in surrounding membrane areas that are rich in glycerophospholipids and contain additional transmembrane proteins.

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.