Résumé

Une altération de l’ADN entraine une translocation de p53 dans le noyau. Cette translocation a lieu grâce au complexe dynéine/dynactine via le réseau de microtubules. Les 25 premiers acides aminés de la protéine p53 sont indispensables à sa fixation sur les microtubules

Paraskevi Giannakakou, Dan L. Sackett, Yvona Ward, Kevin R. Webster, Mikhail V. Blagosklonny and Tito Fojo

ALLAIN VincentKEITA Batiecoro

Nature cell biology vol 2 october 2000

Dommage de l’ADN

p53 Contrôle du cycle cellulaire

Apoptose

Recombinaison et Réparation de l’ADN

Dommage de l’ADN

Activation de p53

Activité indépendante

de la transcription:via la

mitochondrie, …

Répressiontranscriptionnelle

bcl-2, fgf1

Activationtranscriptionnelle

bax, noxa,puma, fas...

p21, GADD45,14-3-3s

mdm2

MDM2

Apoptose Arrêt du cycle cellulaire

Rétrocontrôle négatif

• 50 % des cancers humains sont dus à une inactivation de p53 par des mutations sur ce gène

• Ces mutations entrainent une perte des capacités anti-prolifératives et apoptotiques de p53

- Il existe d’autres mécanismes entrainant l’inactivation de p53- L’un des mécanismes les moins connus est la séquestration de p53 dans le cytoplasme

Comment la protéine p53 active est-elle transloquée dans le noyau lorsque l’ADN subi des dommages?

- Rôle des microtubules - Rôle de la dynéine

p53 sous sa forme sauvage ou mutante interagit spécifiquement avec la tubuline in vivo

p53 sous sa forme sauvage ou mutante interagit spécifiquement et préférentiellement avec les microtubules

p53 sous sa forme sauvage ou mutante s ’associe préférentiellement avec les microtubules qu’avec les sous unités de la tubuline

Rouge = p53Vert = microtubulesJaune = merge 1A9 : carcinome ovarien humain (p53 sauvage)A498 : carcinome rénal humain (p53 sauvage)A549 : carcinome de poumon humain (p53 sauvage)PC3 : carcinome de la prostate humaine (mutation nulle de p53 )

ADR = adriamycin (DNA-damaging agent)

p53 est co-localisé avec le réseau de microtubules cytoplasmiques

Une altération de l’ADN entraine une accumulation de p53 dans le noyau

Cellules A549 ( carcinome de poumon humain) traité avec de l’ADR

Rouge = p53Vert = microtubulesJaune = co-localisation de p53 avec les microtubules

p53 est co-localisé avec le réseau de microtubules et des altérations de l’ADN entrainent son accumulation dans le noyau

La translocation nucléaire de p53 nécessite un réseau fonctionnelle de microtubulesL’induction des gènes cibles par p53 est diminuée due à sa mauvaise translocation

Cellules A549

Rouge = p53Vert = microtubulesJaune = merge

VCR = vincristineTX = paclitaxel

Dynactine

Dynéine

La dynéine interagit via ses chaines intermédiaires avec la sous-unité P150glued

de la dynactine

Colonne 1 : cellules + microtubules purifiésColonne 2 : cellules + microtubules purifiés + AMP-PNPColonne 3 : cellules (absence de microtubules)+ AMP-

PNP (ATP non hydrolysable)Colonne 4 : contôle

p53 est transporté le long des microtubules grâce au complexe dynéine-dynactine

Cellules A549 + dommage de l’ADN

Rouge = surexpression de dynamitineVert = p53

Le complexe dynéine/dynactine permet le transport de p53 vers le noyau

Cellules A549 + dommage de l’ADN

Rouge = p53Vert = cellule transfectée avec des anticorps anti-dynéine

RBT = rat-brain tubulinRBMT = rat-brain microtubule

Pp53 = p53 purifiéeP = culotS = surnageant

p53 interagit spécifiquement avec les microtubules in vitro

Cette interaction est induite par les protéines qui sont associées aux microtubules comme la dynéine

Les 25 premiers acides aminés de la protéine p53 sont indispensables pour sa fixation aux microtubules

Les 25 premiers acides aminés de la protéine p53 sont indispensables pour sa fixation aux microtubules

Cellules PC3 (p53-null) + ADR

Rouge = p53Vert = microtubulesJaune = merge

• Une altération de l’ADN entraine une translocation de p53 dans le noyau

• Cette translocation a lieu grâce à la dynéine via le réseau de microtubules

• Les 25 premiers acides aminés de la protéine p53 sont indispensables à sa fixation sur les microtubules

p53p53

dynéinedynéine

noyaunoyau

Une mauvaise translocation nucléaire de p53 (p53 inactif) est néfaste pour la cellule :

• Pas de transcription de p21

• Pas de transcription de mdm2

• Pas d’activation et pas de répression transcriptionnelle de nombreux gènes (bcl2, apaf-1,…)

Plus de contrôle du cycle cellulaire

Plus d’auto régulation de p53 (expression constitutive de p53)

Plus de réparation de l’ADNPlus d’apoptose

Cancers et maladies neurodégénératives

• La liaison de p53 aux microtubules peut avoir diverses conséquences :– Réglementation de la localisation cellulaire de p53– Stockage de p53 dans le cytoplasme via les microtubules– Cible indirecte des agents se liant aux microtubules– Interaction avec des protéines cytoplasmiques qui sont

liées aux microtubules : L’interaction des PI3-K avec les microtubules permet la

phosphorylation de p53 L’interaction des BRAC1 avec les microtubules permet la

régulation de l’expression de p53

• Détermination des mécanismes précis permettant l’interaction de p53 avec les microtubules et avec la dynéine

• Détection des cancers et des maladies induites par une inhibition de la translocation nucléaire de p53

• Mise en place de thérapie contre ces cancers et ces maladies

• Cours de l’université de Lyon• Molecular motors Manfred Schliwa and Günther Woehlke

Nature 422, 759-765(17 April 2003)• Cours de Bernard Mignotte• Cours de Flore Renaud-Païtra• Giannakakou, P. et al. Paclitaxel selects for mutant or pseudo-

null p53 in drug resistance associated• with tubulin mutations in human cancer. Oncogene 19, 3078–

3085 (2000)