Etude fonctionnelle d’un oncogène humain impliqué dans le Sarcome d’Ewing, oncTre210, homologue à deux gènes levuriens, MSB3 et MSB4

Dechamps Christophe (2008). Etude fonctionnelle d’un oncogène humain impliqué dans le Sarcome d’Ewing, oncTre210, homologue à deux gènes levuriens, MSB3 et MSB4 (thèse de doctorat). Gembloux, Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques, 173 p., 12 tabl., 40 fig.Résumé : Le produit de l'oncogène humain oncTre210 est apparenté, par sa structure primaire, aux protéines Ypt/Rab GAP (GTPase Activating Proteins spécifiques des Ypt/Rab GTPases). En effet, sa région N-terminale, qui est fortement homologue aux deux GAP de Saccharomyces cerevisiae Msb3p et Msb4p, renferme le domaine catalytique TBC, hautement conservé, des Ypt/Rab GAP. Les protéines Msb3p et Msb4p de Saccharomyces cerevisiae font partie de la famille des GTPase activating protein (GAP) spécifique aux Ypt/Rab GTPase. Elles sont primordiales au trafic vésiculaire et sont impliquées dans la régulation de l'exocytose et dans l'organisation du cytosquelette d'actine. Mais, leurs rôles biologiques exacts n’ont jamais été déterminés. La délétion simultanée des 2 gènes MSB3 et MSB4 dans la levure S. cerevisiae induit une inhibition de croissance de la levure sur un milieu de culture contenant du DMSO et/ou de la caféine, perturbe l’organisation du cytosquelette d’actine, produit une anomalie de bourgeonnement dans la levure diploïde et affecte la ségrégation des noyaux. Pour trouver des composants qui interagissent génétiquement avec les produits des gènes MSB3 et MSB4, nous avons criblé une banque génomique pour des suppresseurs homologues extragéniques multicopies restaurant la croissance du double mutant levurien msb3 msb4 en présence de DMSO et/ou de caféine. Sept gènes ont ainsi été identifiés après une série de vérifications. Ces 7 suppresseurs peuvent être classés pour la fonction biologique de leurs produits en plusieurs classes : transport vésiculaire, cycle cellulaire, chaperon moléculaire, protéasome et ARN ribosomial. Ces résultats nous permettent d'identifier les voies physiologiques où les deux protéines Msb3p et Msb4p seraient impliquées. Le produit de l'oncogène oncTre210 est impliqué dans différents cancers humains dont le sarcome d'Ewing. Pour l’étude des partenaires interagissant avec l’une ou l’autre des deux parties de la protéine de fusion oncTre210p, nous avons utilisé le système double-hybride en levure en utilisant différentes banques d'expression. Un grand nombre de partenaires protéiques a été isolé comme interagissant avec l'oncoprotéine. Deux protéines impliquées dans l'organisation et la structure du cytosquelette ont été choisies parmi les partenaires de l'oncoprotéine pour être étudiées. L'interaction de ces deux protéines avec la partie GAP de oncTre210p a été confirmée par les techniques de GST pulldown, de co-immunoprécipitation et de co-localisation. Ces protéines identifiées comme interagissant avec la partie GAP sont la chaîne légère régulatrice de la myosine II (Myl2) et LOC91256, protéine contenant des motifs ankyrine. A partir de ces observations un nouveau rôle de l'oncoprotéine oncTre210p a été suggéré. L'ensemble de nos résultats ainsi que des données expérimentales acquises par d'autres équipes internationales nous a permis de proposer un modèle d'action pour l'oncoprotéine oncTre210p.Dechamps Christophe (2008). Functional study of an oncogene implicated in Ewing's sarcoma, oncTre210, a human homologue of two yeast genes, MSB3 and MSB4 (Thesis in French). Gembloux, Belgium, Gembloux Agricultural University, 173 p., 12 tabl., 40 fig.Summary : The oncTre210 oncogene product is structurally related to the Ypt/Rab GTPase-Activating Proteins (Ypt/Rab GAPs). Particularly, the N-terminal region of the oncoprotein shares with the yeast proteins Msb3p and Msb4p the highly conserved TBC domain, forming the catalytically active domain of Ypt/Rab GAPs. The Msb3p and Msb4p proteins of Saccharomyces cerevisiae are members of the Ypt/Rab-specific GTPase activating protein (GAP) family. They are important to vesicular trafficking and involved in the regulation of exocytosis and in the organization of the actin cytoskeleton, but their exact biological roles have yet to be determined. The msb3 msb4 yeast double mutation causes growth inhibition in the presence of DMSO and/or caffeine, affects the organization of the actin cytoskeleton, produces a random budding pattern in diploid cells, and affects segregation of the nucleus. To find cell components that interact genetically with the products of the MSB3 and MSB4 genes, we screened a genomic library for multicopy suppressor genes restoring normal growth of the double mutant in the presence of DMSO and caffeine. Six genes were identified, and the extent to which each gene corrects specific growth defects of the msb3 msb4 mutant is described. The encoded suppressors were classified on the basis of functional features into five groups: vesicular transport, cell division, molecular chaperon, proteasome and ribosomal RNA. These results allow us to identify the physiologic ways where the Msb3p and Msb4p proteins are implicated. The product of the oncTre210 oncogene is involved in various human cancers, including Ewing’s sarcoma. In order to identify proteins interacting with the two parts of this protein, we performed yeast two-hybrid screening of various libraries. A large number of proteins was identified to be partners of the oncogene product. Two components of the cytoskeleton were chosen to be studied, whose interaction with the GAP region was confirmed by GST-pulldown, co-immunoprecipitation, and colocalisation experiments. The proteins found to interact with the GAP region are the light regulatory chain of myosin II (Myl2) and LOC91256, a protein containing ankyrin repeats. From these observations a new role for the oncTre210p oncoprotein in cytokinesis was suggested. Our results and data from other international teams allow us to propose a model for the action of the oncTre210 oncogene product.