CE13 - Biologie Cellulaire, Biologie du Développement et Evolution

Greatwall/ENSA/PP2A-B55: Une nouvelle voie controllant la progression de la phase S et le point de contrôle du dommage à l'ADN – REPLIGREAT

Greatwall / ENSA / PP2A-B55: Une nouvelle voie clé dans le contrôle de la progression de la phase S et le point de contrôle des dommages à l'ADN

Nous avons montré que la voie Greatwall(Gwl)/ENSA/PP2A-B55 participe au contrôle de la stabilité de la Treslin, un facteur de réplication contrôlant l’activation des origines de réplication. Nos données préliminaires suggèrent un contrôle sur d’autres protéines de la fourche de réplication. De plus, par sa capacité à moduler la stabilité de la Treslin, cette voie pourrait participer à l'inhibition de l’activation des origines tardives lors de l'activation du point de contrôle de la phase S.

Le principal objectif de ce projet est d’étudier l'impact de la cascade Gwl / ENSA / PP2A-B55 sur la réplication de l'ADN et sur l'activité du point de contrôle intra-S phase.

Les principaux objectifs de ce projet sont: <br />1- Déterminer si, en plus de la Treslin, la voie Gwl / ENSA / PP2A-B55 régule en outre des protéines supplémentaires contrôlant la progression de la fourche de réplication <br />2- Caractériser la voie moléculaire par laquelle Gwl / ENSA / PP2A-B55 favorise l'ubiquitination et la dégradation de la Treslin <br />3-Vérifiez si le point de contrôle intra-S phase pourrait empêcher l’activation des origines tardives de réplication via l'inactivation de Gwl / ENSA et de la déphosphorylation et la dégradation de la Treslin.

Au cours de ces 18 premiers mois, de la microscopie time-lapse, des knockdowns de ENSA, des transfections de formes dominantes négatives des Cullines ainsi que des études biochimiques visant l'identification du complexe E3 ligase impliqué dans l’ubiquitination de la Treslin ont été réalisés. L'activation du point de contrôle intra-S phase via différents agents génotoxiques tels que les traitements UV, Thymidine, Bléomycine, Hydroxyurée a été induite. Enfin, l'effet de cette activation du point de contrôle sur le chargement chromatinien de la Treslin a été étudié.

Les données obtenues pendant cette période ont permis d'identifier les ubiquitine-ligases impliquées dans l'ubiquitination et la dégradation de la Treslin. L'effet de la phosphorylation de cette protéine en deux sites clés par CDK a également été déterminé. Enfin, le modèle temporel de la phosphorylation et de l'ubiquitination et la dégradation de ce facteur de réplication maître au cours du cycle cellulaire a été établi et l'impact de sa dérégulation étudiée.

Ce projet a identifié Gwl / ENSA / PP2A-B55 comme une nouvelle cascade insoupçonnée contrôlant la réplication de l'ADN dont la régulation temporelle pendant G1 / S est essentielle pour une progression normale du cycle cellulaire.

Bianco JN, Bergoglio V, Lin Y-L, Pillaire M-J, Schmitz A-L, Gilhodes J, Lusque A, Mazières J, Lacroix-Triki M, Roumeliotis TI, Choudhary J, Moreaux J, Hoffmann JS, Tourrière H* and Pasero P* (2019) Overexpression of Claspin and Timeless protects cancer cells from replication stress in a checkpoint-independent manner. Nat Commun, 10, 910.

La division cellulaire est un processus biologique fondamental indispensable au développement d'organismes multicellulaires et au maintien de l'homéostasie tissulaire. Au cours du cycle cellulaire, le génome doit être entièrement répliqué une fois et seulement une fois pendant la phase S. Au cours de la phase M suivante, le génome répliqué doit être réparti précisément entre les cellules filles pour maintenir leur contenu génétique. Du point de vue moléculaire, les transitions du cycle cellulaire sont contrôlées par des procédés séquentiels de phosphorylation et de dégradation des protéines induites respectivement par les kinases cycline/cdk et le système ubiquitine-protéolytique, ce qui garantit que les phases du cycle cellulaire se produisent dans un ordre séquentiel spécifique.
Les cyclines/cdks de phase S stimulent l'initiation de la réplication et définissent le moment du programme de réplication, tandis que la cycline B/cdk1 de phase M orchestre la progression mitotique. Des travaux récents du laboratoire du Partenaire 1 ont identifié une nouvelle voie de contrôle de la phosphorylation des substrats mitotiques. En particulier, ils ont démontré que, à l'entrée mitotique, la kinase Greatwall (Gwl) phosphoryle deux protéines, Arpp19 et ENSA, en les transformant en puissants inhibiteurs de la phosphatase PP2A et en assurant ainsi la phosphorylation stable des substrats de la cycline B/cdk1 et l'entrée mitotique. En outre, le partenaire 1 a récemment montré que, en régulant la dégradation dépendante de SCFBtrcp de la phosphatase responsable de la déphosphorylation d'Akt, PHLPP, Gwl module l'activité d'Akt participant de cette manière au contrôle de la progression de la phase G1. De façon intéressante, ce laboratoire a récemment découvert que Gwl joue un rôle crucial supplémentaire dans le contrôle de la phase S en régulant la stabilité de deux protéines requises l'une pour l'activation des origines et l'autre pour la progression de la fourche de réplication. L'objectif principal de ce projet est d'étudier comment la voie de signalisation Gwl/ENSA régule l'activation et la progression de la fourche de réplication dans des conditions normales et pathologiques et assure ainsi une progression correcte de la phase S.
Puisque comme indiqué ci-dessus, la voie Gwl/ENSA contrôle les phases G1, S et M, les résultats de ce projet constitueront une percée non seulement dans la compréhension des mécanismes contrôlant la réplication de l'ADN dans des conditions normales et des dommages à l'ADN mais aussi dans la compréhension de la progression du cycle cellulaire complet.
Ce nouveau concept aura, non seulement un impact sur la communauté scientifique, mais donnera également d'importants avantages sociaux puisque des nombreuses données indiquent que Gwl pourrait être un cible intéressante pour le traitement du cancer.

Coordinateur du projet

Madame Anna CASTRO (Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CRBM Centre de Recherche en Biologie cellulaire de Montpellier
IJM Instut Jacques Monod
IGH Institut de Génétique Humaine

Aide de l'ANR 628 131 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2019 - 48 Mois

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