Rôle de l'endogline et de la protéine kinase c-tak1 dans le cancer de la prostate

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

Rôle de l'endogline et de la protéine kinase c-tak1 dans le cancer de la prostate

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

Brivanib alaninate, a dual inhibitor of vascular endothelial growth factor receptor and fibroblast growth factor receptor tyrosine kinases, induces growth inhibition in mouse models of human hepatocellular carcinoma

PURPOSE: Hreceptor (VEGFR) and FGF receptor (FGFR) signaling pathways. EXPERIMENTAL DESIGN: Six different s.c. patient-derived HCC xenografts were implanted into mice. Tumor growth was evaluated in mice treated with brivanib compared with control. The effects of brivanib on apoptosis and cell proliferation were evaluated by immunohistochemistry. The SK-HEP1 and HepG2 cells were used to investigate the effects of brivanib on the VEGFR-2 and FGFR-1 signaling pathways in vitro. Western blotting was used to determine changes in proteins in these xenografts and cell lines. RESULTS: Brivanib significantly suppressed tumor growth in five of six xenograft lines. Furthermore, brivanib-induced growth inhibition was associated with a decrease in phosphorylated VEGFR-2 at Tyr(1054/1059), increased apoptosis, reduced microvessel density, inhibition of cell proliferation, and down-regulation of cell cycle regulators. The levels of FGFR-1 and FGFR-2 expression in these xenograft lines were positively correlated with its sensitivity to brivanib-induced growth inhibition. In VEGF-stimulated and basic FGF stimulated SK-HEP1 cells, brivanib significantly inhibited VEGFR-2, FGFR-1, extracellular signal-regulated kinase 1/2, and Akt phosphorylation. CONCLUSION: This study provides a strong rationale for clinical investigation of brivanib in patients with HCC.

Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging as a biomarker for the pharmacological response of PTK787/ZK 222584, an inhibitor of the vascular endothelial growth factor receptor tyrosine kinases, in patients with advanced colorectal cancer and liver metastases: Results from two phase I studies

Purpose: PTK787/ZK 222584 (PTK/ZK), an orally active inhibitor of vascular endothelial growth factor (VEGF) receptor tyrosine kinases, inhibits VEGF-mediated angiogenesis. The pharmacodynamic effects of PTK/ZK were evaluated by assessing changes in contrast-enhancement parameters of metastatic liver lesions using dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) in patients with advanced colorectal cancer treated in two ongoing, dose-escalating phase I studies. Patients and Methods: Twenty-six patients had DCE-MRI performed at baseline, day 2, and at the end of each 28-day cycle. Doses of oral PTK/ZK ranged from 50 to 2000 mg once daily. Tumor permeability and vascularity were assessed by calculating the bidirectional transfer constant (Ki). The percentage of baseline Ki (% of baseline Ki) at each time point was compared with pharmacokinetic and clinical end points. Results: A significant negative correlation exists between the % of baseline Ki and increase in PTK/ZK oral dose and plasma levels (P = .01 for oral dose; P = .0001 for area under the plasma concentration curve at day 2). Patients with a best response of stable disease had a significantly greater reduction in Ki at both day 2 and at the end of cycle 1 compared with progressors (mean difference in % of baseline Ki, 47%, P = .004%; and 51%, P = .006; respectively). The difference in % of baseline Ki remained statistically significant after adjusting for baseline WHO performance status. Conclusion: These findings should help to define a biologically active dose of PTK/ZK. These results suggest that DCE-MRI may be a useful biomarker for defining the pharmacological response and dose of angiogenesis inhibitiors, such as PTK/ZK, for further clinical development. © 2003 by American Society of Clinical Oncology.

Estudi d'un receptor quinasa atípic (Mark) i de les proteïnes que interaccionen amb el seu domini intracel·lular. Transducció del senyal i desenvolupament en blat de moro (Zea mays)

Aquesta tesi doctoral s'engloba dins d'un projecte general d'estudi de gens implicats en l'embriogènesi del blat de moro. L'embriogènesi del blat de moro, i en general la de totes les plantes superiors, es dóna en tres etapes: una primera etapa on es diferencien tots els diversos teixits que formaran l'embrió, una segona etapa on l'embrió acumula productes de reserva i un tercer període, la dormància, que finalitza quan les condicions ambientals són les idònies per a la germinació. En el laboratori estàvem interessats, concretament, en l'estudi de gens implicats en la primera etapa morfogenètica, on els diferents teixits i estructures embrionàries queden definides. Per tal d'estudiar gens que s'expressaven en aquest període, una de les estratègies que es va realitzar fou un crivellat diferencial entre teixit embrionari i teixit de planta adulta. D'entre els diferents clons obtinguts, un corresponia a un clon parcial que presentava similitud amb receptors quinasa i que fou objecte d'estudi. A partir d'aquest clon es va obtenir el clon complet i es va anomenar MARK (per Maize Atypical Receptor Kinase). MARK presenta una estructura típica d'un receptor quinasa amb un domini extracel.lular, que conté 6 còpies imperfectes de LRR (Leucine- Rich Repeats), un únic domini transmembrana i un domini quinasa intracel.lular. El domini quinasa de MARK presenta, però, algunes variacions en els residus aminoacídics que es consideren claus per a la funció catalítica dels dominis quinasa. En concret cinc dels aminoàcids considerats essencials per a la fosforilació es troben substituits en el domini quinasa de MARK (DK-MARK). Els experiments de fosforilació in vitro que es van realitzar al laboratori, van mostrar com MARK era incapaç de fosforilar in vitro. Aquesta característica no és, però, exclusiva de MARK. Una búsqueda en les bases de dades ens van permetre identificar altres seqüències que també presentaven els mateixos o altres canvis en aquestes posicions aminoacídiques. En les bases de dades de plantes es van identificar un conjunt de seqüències genòmiques o ESTs amb aquestes característiques i només una d'elles, la proteïna TMKL1 d'Arabidopsis, ha sigut descrita com un receptor quinasa incapaç de fosforilar in vitro. Respecte a la búsqueda de receptors similars a MARK en les bases de dades d'animals, es van identificar també un conjunt de proteïnes que, en alguns casos, s'ha descrit que no tenen activitat quinasa in vivo. Per exemple, un dels casos més ben estudiats és el del receptor erbB3 que forma part de la família de receptors del EGF (Epidermal Growth Factor). Aquesta família de receptors està formada per 4 receptors: erbB1, erbB2, erbB3 i erbB4, dels quals només l'erbB3 no presenta activitat catalítica. S'ha descrit que erbB3 és capaç, tot i no fosforilar in vivo, de participar activament en la transducció del senyal formant heterodímers amb els altres membres de la família. Així, erbB3 és fosforilat pel seu partner i pot iniciar la cascada de transducció del senyal. La participació d'erbB3 en la transducció del senyal és essencial ja que embrions de ratolí knock-out pel gen erbB3 són inviables. Així doncs, el fet que receptors quinasa catalíticament inactius participin en les cascades de transducció del senyal, suggereix l'existència de nous mecanismes d'acció per a la transducció del senyal. Per tant, l'objectiu d'aquest treball fou l'estudi del mecanisme d'acció de MARK mitjançant la caracterització les proteïnes capaces d'interaccionar amb el seu domini quinasa. Per tal d'assolir aquest objectiu, es va realitzar un crivellat de doble-híbrid amb una llibreria de cDNA d'embrions de blat de moro de 7 DAP. D'aquest crivellat es va obtenir un conjunt de possibles clons positius que foren seqüenciats i entre els quals es van escollir per un estudi més detallat aquells que s'havien obtingut més vegades com a clons independents. Aquests clons codificaven per: una SAMDC (S-Adenosil Descarboxilasa), una eIF5 (Eukaryotic translation initiation), una hypothetical protein, una unknown protein, una gamma-adaptina i una MAP4K. Amb aquests 6 clons es van fer estudis in vitro i in vivo per tal de confirmar al seva interacció amb DK-MARK. Els estudis in vivo es van realitzar amb la soca de llevat AH109, una soca més astringent que la utilitzada en el crivellat, ja que presenta tres gens marcadors: Histidina, Adenina i Lacz. Els resultats obtinguts van mostrar que els clons codificants per SAMDC i eIF5 no van créixer en un medi selectiu per His i Ade i, per tant o es tracta de falsos positius del sistema o la seva interacció amb DK-MARK és dèbil. D'altra banda, la resta dels clons analitzats (proteïna hipotètica, una proteïna de funció desconeguda, la gamma-adaptina i una MAP4K) van créixer en medis en absència de Histidina i Adenina. Els assatjos de b-galactosidasa van ser tots positius a excepció de la proteïna hipotètica suggerint que potser aquesta interacció sigui més feble. D'altra banda també es van realitzar estudis in vitro amb la tècnica del pull-down. Els resultats obtinguts amb aquesta tècnica van recolzar els obtinguts en cèl.lules de llevat, ja que tots els clons analitzats a excepció dels codificants per SAMDC i eIF5 van donar un resultat d'interacció amb KD-MARK in vitro positiu. Davant aquests resultats ens vam centrar en l'estudi de la proteïna similar a MAP4K, doncs algunes proteïnes de la seva família s'han relacionat amb receptors de membrana. Els clons que es va obtenir del crivellat codificaven per una proteïna similar amb el domini C-terminal a les proteïnes BnMAP4Ka1 i a2 de Brassica napus. Aquestes proteïnes presenten una forta similitud de seqüència amb proteïnes de la família GCK/SPS1 que formen part d'un grup particular de MAPK relacionades amb la proteïna Ste20 (sterile 20 protein) de llevat. Ste20p activa la MAP3K de llevat Ste11 directament per fosforilació, transduint d'aquesta manera el senyal del receptor de feromones de creuament de les cèl.lules de llevat i es pot, doncs, considerar com una proteïna del tipus MAP4K (mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase). En els darrers anys, s'han identificat un gran nombre de proteïnes similars a Ste20: fins a una trentena en mamífers, en Drosophila, en Caenorhabditis elegans i en altres organismes. Segons la seva estructura aminoacídica, la família Ste20 s'ha classificat en dues subfamílies: les proteïnes STE20/PAK (p21-activated kinases) i la subfamília GCK/SPS1 (germinal center kinases). Les dues subfamílies estan formades per proteïnes que contenen un domini quinasa i un domini regulador, però, mentre que les proteïnes PAK presenten el domini quinasa en la part C-terminal, les GCKs el presenten en la regió N terminal. Les proteïnes GCK presenten una elevada diversitat estructural en el domini regulador permetent la seva classificació en 6 subfamílies. Mitjançant la tècnica del RACE es va obtenir el clon de cDNA complet que es va anomenar MIK (MARK Interacting Kinase). Amb la tècnica del Southern blot es va poder determinar que el gen MIK és un gen de còpia única en el genoma de blat de moro. Per tal d'analitzar la possible interacció entre DK-MARK i MIK, es va estudiar tant el patró d'expressió d'ambdós gens com el seu patró d'acumulació d'ambdues proteïnes durant l'embriogènesi del blat de moro. El patró d'expressió, analitzat per Northen blot va mostrar uns patrons coincidents al llarg de l'embriogènesi des del seu inici fins als 20 DAP amb una acumulació màxima de mRNA en embrions de 15 DAP. D'altra banda per tal d'estudiar el patró d'acumulació de la proteïna MIK així com per comparar-lo amb el de MARK, es van realitzar estudis de Westerns blot. Els resultats també van mostrar una coincidència en el temps de l'acumulació de les proteïnes MARK i MIK durant l'embriogènesi de blat de moro amb una major acumulació en embrions de 15 i 20 DAP. Es van dur a terme també estudis d'immunolocalitzacions sobre embrions de blat de moro de 15 DAP per tal d'estudiar en quins teixits s'acumulaven ambdues proteïnes. Les immunolocalitzacions van mostrar una major acumulació tant de MARK com de MIK en les zones meristemàtiques i en el teixit vascular sobretot del coleòptil on s'aprecia una forta co-localització de MARK i MIK. Totes aquestes dades són compatibles, doncs, amb una possible interacció de les proteïnes MARK i MIK, tot i que no la demostren. Per tal de demostrar la interacció es van realitzar experiments d'immunoprecipitació in vivo a partir d'extractes d'embrions. Malauradament, els resultats no són clars i en aquests moments en el laboratori s'estan posant a punt aquests experiments. També es van realitzar estudis comparatius de seqüència amb diferents proteïnes de la família GCK, mostrant una major similitud amb les proteïnes de la subfamília GCK-III. La subfamília GCK-III ha estat molt poc estudiada i en formen part un conjunt de proteïnes amb funcions molt diverses des de l'apoptosi, la citoquinesi o l'anòxia cel.lular. Per tant, la similitud de seqüència possiblement fa referència a una conservació en el mecanisme d'acció més que no pas a una conservació funcional. La possible interacció de MARK amb el domini C-terminal de MIK (el domini regulador) podria activar aquesta última iniciant una cascada de transducció del senyal en un model en el que una proteïna del tipus GCK-III faria de lligam directa entre un receptor de membrana i una cascada de senyalització intracel.lular. Aquest tipus de lligam entre un recepctor de membrana i mòduls intracel.lulars de senyalització s'ha descrit per a altres proteïnes GCK, si bé no directament sinó a través de proteïnes adaptadores. D'altra banda, la interacció directa de MARK, un receptor quinasa atípic que no té activitat catalítica, amb MIK suggereix un mecanisme on receptors atípics podrien interaccionar en la transducció del senyal activant la via de les MAPK.

Human and Yeast Cdk-activating Kinases (CAKs) Display Distinct Substrate Specificities

Cell cycle progression is controlled by the sequential functions of cyclin-dependent kinases (cdks). Cdk activation requires phosphorylation of a key residue (on sites equivalent to Thr-160 in human cdk2) carried out by the cdk-activating kinase (CAK). Human CAK has been identified as a p40MO15/cyclin H/MAT1 complex that also functions as part of transcription factor IIH (TFIIH) where it phosphorylates multiple transcriptional components including the C-terminal domain (CTD) of the large subunit of RNA polymerase II. In contrast, CAK from budding yeast consists of a single polypeptide (Cak1p), is not a component of TFIIH, and lacks CTD kinase activity. Here we report that Cak1p and p40MO15 have strikingly different substrate specificities. Cak1p preferentially phosphorylated monomeric cdks, whereas p40MO15 preferentially phosphorylated cdk/cyclin complexes. Furthermore, p40MO15 only phosphorylated cdk6 bound to cyclin D3, whereas Cak1p recognized monomeric cdk6 and cdk6 bound to cyclin D1, D2, or D3. We also found that cdk inhibitors, including p21CIP1, p27KIP1, p57KIP2, p16INK4a, and p18INK4c, could block phosphorylation by p40MO15 but not phosphorylation by Cak1p. Our results demonstrate that although both Cak1p and p40MO15 activate cdks by phosphorylating the same residue, the structural mechanisms underlying the enzyme-substrate recognition differ greatly. Structural and physiological implications of these findings will be discussed.

Induction of the Tat-binding protein 1 gene accompanies the disabling of oncogenic erbB receptor tyrosine kinases

Conversion of a malignant phenotype into a more normal one can be accomplished either by down-regulation of erbB family surface receptors or by creating inactive erbB heterodimers on the cell surface. In this report, we report the identification and cloning of differentially expressed genes from antibody-treated vs. untreated fibroblasts transformed by oncogenic p185neu. We repeatedly isolated a 325-bp cDNA fragment that, as determined by Northern analysis, was expressed at higher levels in anti-p185neu-treated tumor cells but not in cells expressing internalization defective p185neu receptors. This cDNA fragment was identical in amino acid sequence to the recently cloned mouse Tat binding protein-1 (mTBP1), which has 98.4% homology to the HIV tat-binding protein-1 (TBP1). TBP1 mRNA levels were found to be elevated on inhibition of the oncogenic phenotype of transformed cells expressing erbB family receptors. TBP1 overexpression diminished cell proliferation, reduced the ability of the parental cells to form colonies in vitro, and almost completely inhibited transforming efficiency in athymic mice when stably expressed in human tumor cells containing erbB family receptors. Collectively, these results suggest that the attenuation of erbB receptor signaling seems to be associated with activation/induction or recovery of a functional tumor suppressor-like gene, TBP1. Disabling erbB tyrosine kinases by antibodies or by trans-inhibition represents an initial step in triggering a TBP1 pathway.

Once Upon a Misconception : Mark Juddery's Busted [A Review]

Forget Disney's timeless tales of rags-to-riches. Princesses are the most overrated public figures of all time. Apparently. Cinderella, after all, was 'a calculating, sinister go-getter' who murdered her step-mother at the instruction of a jealous governess (88). Sleeping Beauty was raped as she slept, woken not by the wet kiss of a handsome prince, but the kick and punch of twins stirring in her belly. Over the centuries, only the pea-detecting princess has remained herself: hedonistic, melodramatic and 'still perhaps the most pampered, precious wimp in the history of fairy tales' (88). There are, however, shards of truth to be salvaged from the fractured lives of these glassy-eyed women. After all, even Princess Mary worked in real estate.

Transglutaminases and receptor tyrosine kinases

Transglutaminases are confounding enzymes which are known to play key roles in various cellular processes. In this paper, we aim to bring together several pieces of evidence from published research and literature that suggest a potentially vital role for transglutaminases in receptor tyrosine kinases (RTK) signalling. We cite literature that confirms and suggests the formation of integrin:RTK:transglutaminase complexes and explores the occurrence and functionality of these complexes in a large fraction of the RTK family.

Book Review: "Mark Considine, Jenny Lewis and Damon Alexander Networks, Innovation and Public Policy : Politicians, Bureaucrats and the Pathways to Change inside Government Houndsmills, UK: Palgrave Macmillan, 2009"

Having wrung the most from workforce and workplace productivity initiaitves, innovation has come to the fore as a key goal and directive for public sector organisations to become more efficient. This clarion call for innovation can be heard all around the world, with public services everywhere taking up the message to develop better, smarter, novel, more innovative processes, programs and policies. In the current push for innovation, networks are considered to be a superior vehicle through which collective knowledge can be shared and leveraged; replacing or at least supplementing the role function previously provided by inventive leaders...

Targeting aurora kinases : a novel approach to curb the growth and chemoresistance of androgen refractory prostate cancer

Aurora Kinase (AK) based therapy targeting AK-A & B is effective against some cancers. We have explored its potential against previously unreported incurable, metastatic androgen depletion independent Prostate Cancer (ADIPC). We used androgen sensitive (AS) and ADI lines derived from Transgenic Adenocarcinoma of the Mouse Prostate (TRAMP) mice. The relevance of this model was unequivocally established through focussed array, quantitative PCR and western blotting studies; significantly greater alteration of genes (fold change and number) representing major cancer pathways was shown in ADI cells compared to AS lines. A marked enhancement of in vivo growth of the ADI subline showing the greatest degree of gene modulations [TRAMP C1 (TC1)-T5: TC1-T5] reflected this. In contrast to the parental AS TC1 line, TC1-T5 cells grew with 100% incidence in the prostate, as lung pseudometastases and migrated to the bone and other soft tissues. The potential involvement of AKs in this transition was indicated by the significant upregulation of AK-A/B and their downstream regulators, survivin and phosphorylated-histone H3 in TC1-T5 cells compared to TC1 cells. This led to enhanced sensitivity of TC1-T5 cells to the pan-AK inhibitor, VX680 and to significant reduction in in vivo tumour growth rates when AK-A and/or B were downregulated in TC1-T5 cells. This cell growth inhibition was markedly enhanced when both AKs were downregulated and also led to substantially greater sensitivity of these cells to docetaxel, the only chemotherapeutic with activity against ADI PC. Finally, use of VX680 with docetaxel led to impressive synergies suggesting promise for treating clinical ADI metastatic PC.