Caractérisation fonctionnelle chez le poisson zèbre de l'isoforme protéique WNK1/HSN2 mutée dans la neuropathie héréditaire sensitive et autonome de type 2

La neuropathie humaine sensitive et autonome de type 2 (NHSA 2) est une pathologie héréditaire rare caractérisée par une apparition précoce des symptômes et une absence d’affectation motrice. Cette pathologie entraîne la perte de perception de la douleur, de la chaleur et du froid ainsi que de la pression (toucher) dans les membres supérieurs et inférieurs et est due à des mutations autosomales récessives confinées à l’exon HSN2 de la protéine kinase à sérine/thréonine WNK1 (with-no-lysine protein kinase 1). Cet exon spécifique permettrait de conférer une spécificité au système nerveux à l’isoforme protéique WNK1/HSN2. La kinase WNK1 est étudiée en détails, en particulier au niveau du rein, mais son rôle au sein du système nerveux demeure inconnu. Considérant le début précoce de la neuropathie et le manque d’innervation sensorielle révélé par des biopsies chez les patients NHSA2, notre hypothèse de recherche est que les mutations tronquantes menant à la NHSA de type 2 causent une perte de fonction de l’isoforme WNK1/HSN2 spécifique au système nerveux entraînant un défaut dans le développement du système nerveux sensoriel périphérique. Chez l’embryon du poisson zèbre, WNK1/HSN2 est exprimé au niveau des neuromastes de la ligne latérale postérieure, un système mécanosensoriel périphérique. Nous avons obtenu des embryons knockdown pour WNK1/HSN2 par usage d’oligonucléotides morpholino antisens (AMO). Nos trois approches AMO ont révélé des embryons présentant des défauts d’établissement au niveau de la ligne latérale postérieure. Afin de déterminer la voie pathogène impliquant l’isoforme WNK1/HSN2, nous nous sommes intéressés à l’interaction rapportée entre la kinase WNK1 et le co-transporteur neuronal KCC2. Ce dernier est une cible de phosphorylation de WNK1 et son rôle dans la promotion de la neurogenèse est bien connu. Nous avons détecté l’expression de KCC2 au niveau de neuromastes de la ligne latérale postérieure et observé une expression accrue de KCC2 chez les embryons knockdown pour WNK1/HSN2 à l’aide de RT-PCR semi-quantitative. De plus, une sur-expression d’ARN humain de KCC2 chez des embryons a produit des défauts dans la ligne latérale postérieure, phénocopiant le knockdown de WNK1/HSN2. Ces résultats furent validés par un double knockdown, produisant des embryons n’exprimant ni KCC2, ni WNK1/HSN2, dont le phénotype fut atténué. Ces résultats nous mènent à suggérer une voie de signalisation où WNK1/HSN2 est en amont de KCC2, régulant son activation, et possiblement son expression. Nous proposons donc que la perte de fonction de l’isoforme spécifique cause un débalancement dans les niveaux de KCC2 activée, menant à une prolifération et une différenciation réduites des progéniteurs neuronaux du système nerveux périphérique. Les défauts associés à la NHSA de type 2 seraient donc de nature développementale et non neurodégénérative.

Expression of tumor-related Rac1b antagonizes B-Raf-induced senescence in colorectal cells

Mutations in the BRAF oncogene have been identified as a tumor-initiating genetic event in mainly melanoma, thyroid and colon cancer, resulting in an initial proliferative stimulus that is followed by a growth arrest period known as oncogene-induced senescence (OIS). It remains unknown what triggers subsequent escape from OIS to allow further tumor progression. A previous analysis revealed that overexpression of splice variant Rac1b occurs in around 80% of colorectal tumors carrying a mutation in BRAF. Using both BRaf-V600E-directed RNAi and overexpression we demonstrate that this mutation does not directly lead to Rac1b overexpression, indicating the latter as an independent event during tumor progression. Nonetheless, we observed that expression of oncogenic BRaf-V600E in non-transformed colonocytes (NCM460 cell line) increased both the transcript and protein levels of p14ARF, p15INK4b and p21CIP1 and led to increased expression of β-galactosidase, all indicators of OIS induction. Interestingly, whereas the protein levels of these markers were reduced upon Rac1b overexpression, the levels of their respective transcripts remained unchanged. Importantly, the co-expression of Rac1b with B-Raf-V600E reverted the OIS phenotype, reducing the expression levels of the cell-cycle inhibitors and β-galactosidase to those of control cells. These data identify increased Rac1b expression as one potential mechanism by which colorectal tumor cells can escape from B-Raf-induced OIS.

Regulation of Glucose uptake in mammalian cells by phosphorylation networks

Objectives: Characterize the role of protein kinase WNK1 in the phosphorylation network regulating cellular glucose uptake