Classe 9 Flashcards
AP-1 composition? active quoi?
Composé de sous unités
•Fos (phosphorylé par Erk)
• Jun
—> active gène de la cycline D (G1/S transition)
Pourquoi a-t ’il été plus facile de démontrer le rôle des oncogènes dans le cancer que celui des gènes suppresseurs de tumeur?
plus facile à démontrer qqch qui existe a qqch qui n’existe pas
—> il faut inactiver les 2 copies du gène puisque nous sommes diploïdes.
Rétinoblastome
Tumeur de l’œil de l’enfant
(Entre 6-8 ans)
Forme familiale bi-latérale:
• les 2 yeux sont touchés
• un des 2 parents à souffert d’un rétinoblastome
—> plus de risque de développer d’autres formes de cancer au cours de leurs vies
—> 1 mutation après la naissance car un gène est déjà muté hérité d’un des 2 parents
Forme sporadique uni-latérale:
• un seul œil touché,
• pas d’antécédent familiaux
—> 2 mutations, 1 sur chaque allèle après la naissance par oeuil
“two-hit hypothesis of oncogenesis”
—> model that explains the genetic basis of cancer, particularly in the context of tumor suppressor genes
• both alleles need to be mutated/inactivated to be cancer inducing
Mutation #1: spontanée ou héritée
Mutation #2) spontanée
—> loss of function in both alleles can disrupt the gene’s tumor-suppressing activity, allowing abnormal cell growth and potentially leading to cancer
La fonction physiologique des gènes suppresseurs de tumeur
réguler la croissance cellulaire
—> non de protéger contre la création de tumeur
—> perte de leur fonction participe au développement des tumeurs en rendant les cellules insensibles aux signaux anti-prolifératifs
fonction moléculaire de la protéine Rb est reliée au cycle cellulaire
Le gène suppresseur de tumeur Rb fonctionnement
Rb : 3 gènes pRb, p107, p130
—> non phosphorylée piège le facteur de transcription E2F
• phosphorylation Rb (ou absence ou mutation qui inactive)
—> E2F relâché
—> activation de gènes pour la phase S
(Ex. cycline E)
croissance incontrôlée même en absence de facteur de croissance ou en présence de signaux anti-prolifératifs comme le TGF-b
Rb et Cycline D/Cdk4
• active Cyclin D/CDK4 complex begins phosphorylating Rb at specific sites
• phosphorylation ⬇️ Rb affinity to E2F
—> Si la voie en amont de Rb est mutée (suractivée), croissance incontrôlée même en absence de facteur de croissance ou en présence de signaux anti-prolifératifs comme le TGF-b.
Potentiel illimité de réplication facilité par?
La telomerase
p53 ex de signaux entrant et effets
Activé par différents stress cellulaires,
—> met le cycle cellulaire en pause en initiant la transcription de diverses classes de gènes :
•Gènes d’arrêt de la croissance cellulaire (p21cip1 inhibiteur de Cdk, …)
•Gènes de réparation de l’ADN
•Gènes anti-angiogéniques
•Gènes apoptotiques
•Gènes antagonistes de p53 (rétrocontrôle négatif)
c cancéreuses doivent bloquer son action
Maj. Des mutations de p53 sont quoi?
Mutations ponctuelles faux-sens
(altération dans la séquence d’ADN qui concerne un seul nucléotide)
—> touchent essentiellement le motif de liaison à l’ADN de p53
—> mutation d’un seul allèle est suffisant pour l’inactivation du p53
ne correspond pas au modèle “two- hit hypothesis of oncogenesis”
Forme de p53
p53 agit sous forme de tétramère
—> Si 1 copie est mutée et que les 2 allèles sont transcrits/traduits à la même efficacité alors seul 1/16 des tétramère est actif
Syndrome de Li-Fraumeni
syndrome génétique prédisposant au cancer : p53 muté
—> risque d’apparition d’un cancer chez les porteurs de mutation, est estimé à 50% à 30 ans et à 90% à 60 ans
1/2 vie de p53 dans c non stressée
1⁄2 vie de p53 est inférieure à 25 min (très court)
—> p53 est stabilisé en cas de stress
Régulation de la dégradation de p53 dans des cellules non stressées.
- mdm2 (murine double minute 2) lie p53 et dirige sa poly-ubiquitination = E3 ubiquitin- protein ligase
- p53-Ubi est dégradé par le protéasome
- Rétrocontrôle négatif: p53 dirige la transcription de mdm2
Mdm2 oncogène ou gène suppresseur de tumeur?
Mdm2 est un oncogène
—> surexprimé dans de nombreux cancers comme les mélanomes, cancer du sein de l’œsophage, leucémies
—> favorise dégradation de p53 (guardien du génome)
Différents sites de phosphorylation sur mdm2 effets
Dommage ADN -» bloque interaction avec p53
Signaux survie comme facteurs de croissance -» promeut interaction avec p53
le couple Mdm2-Arf
Rétrocontrôle négatif de Rb
p14Arf lie Mdm2 et le séquestre dans le nucléole
—> prévient poly-ubiquitination de p53 —> favorisant la stabilisation de p53
gène suppresseur de tumeurs
pArf est inactivé dans 50% des cancers
—> transcription de p14Arf est induite lorsque une trop grande quantité du facteur de transcription E2F non lié à Rb est présente dans la cellule:
Mécanisme de contrôle de la perte de pRb
Rétrocontrôle négatif de Rb
trop grande quantité du facteur de transcription E2F non lié à Rb
—> transcription de p14Arf est induite
Bénéfice d’inhiber mdm2
Stratégie anti-cancéreuse ciblée
—> va inhiber dégradation de p53 = contrôle de réplication
Ex. Nutlin
—> seulement viable si p53 est wt est c’est la voie qui est mutée
P21 fonction
Inhibiteur des CDK & ADNpol
• se lie aux complexes cyclines-CDK (par ex. cycline D-CDK4/6 et cycline E-CDK2), inhibant leur activité
—> bloque la phosphorylation de la protéine du rétinoblastome (Rb)
—> Lorsque p53 est activé, il stimule l’expression de p21 pour induire un arrêt du cycle cellulaire, permettant aux cellules de réparer l’ADN endommagé ou d’entrer en sénescence
considéré comme un suppresseur de tumeur
Apoptose
Définition?
Caractérisé par?
Mort cellulaire programmée
—> Blebbing membranaire
• cytosquelette d’actine : cible des caspases = blebbing
—> Condensation des noyaux (pyknosis)
—> Fragmentation de l’ADN
—> cytochrome c transporté des mitochondries vers le cytoplasme via l’action des protéines pro-apoptotiques
famille Bax et protéine qui fait action opposée
• gène pro-apoptotique
(gène suppresseur de tumeur)
• Transcription induite par p53
—> Ouvrent canaux à cytochrome c
• famille Bcl-2 (oncogène) : Ferment canaux à cytochrome c
capsases
Caspases : Cysteine aspartyl- specific proteases.
• Synthétisées sous forme de procaspases non actives
2 classes de caspases
Initiatrice :
• procaspase 9 (Apaf-1 + cytochrome c) constitue l’apoptosome
Executrices:
• caspases 3,6,7 qui clivent les “substrats de la mort”
“substrats de la mort”
*clivées par caspases 3,6,7**
Lamin : protéine de la membrane nucléaire.
—> Sa dégradation participe à la condensation nucléaire (pyknosis)
ICAD : Inhibitor of caspase- activated Dnase.
—> Sa dégradation libère la Dnase qui dégrade l’ADN.
Protéines du cytosquelette : Leur dégradation participe aux changements de forme des cellules apoptotiques.
Voie simultanée d’activation des caspases:
second mitochondria-derived activator of caspases (Smac)
—> also known as DIABLO
• mitochondrial protein that promotes apoptosis
• released from mitochondria in response to apoptotic signals
• binds to inhibitor of apoptosis proteins (IAPs)
—> neutralizing their anti-apoptotic function
—> enables the activation of caspases
Phosphoinositides
• phospholipides amphiphatiques (à la fois hydrophile et hydrophobe)
• tête hydrophile est liée à un groupement inositol via un lien phosphodiester
• inositol peut être phosphorylé en 3 positions (3 et/ou 4 et/ou 5) = 7 phosphoinositides différents
—> Kinases et phosphatases spécifiques permettent le passage de l’un à l’autre des phosphoinositides
La voie Akt protège de?
protège de l’apoptose
2 transformations de PIP2
1) Phosphoinositide 3-kinase (PI3K) phosphorylates PIP2 —> PIP3
—> PTEN fait action inverse (PIP3 —> PIP2)
2) enzyme phospholipase C (PLC) cleaves PIP2 into IP3 and DAG (diacylglycerol)
PIP3 fait quoi?
Pi(3,4,5)P3 activée
(via EGF -> EGF-R -> Ras -> PI3K)
—> il recrute et active la kinase Akt/PKB
—> —> active mTor : stimulation de synthèse protéique
niveaux de p53 sont régulés par?
régulés par l’action de Mdm2 et de p19ARF
—> L’activité excessive de E2F qui est déclenchée par la dérégulation de la voie pRb, déclenche
l’activation de p19ARF et donc de p53.
Les cellules cancéreuses ont trouvé de nombreuses façon d’inactiver l’apoptose pour survivre et se multiplier :
•Activation de la voie Akt/PKB.
•L’augmentation des niveaux de protéines anti-apoptotiques reliées à Bcl-2.
•L’inactivation de p53 où de la voie de régulation de p53.
•La méthylation des promoteurs en amont de plusieurs gènes pro-apoptotiques.
•En interférant avec le relarguage de cytochrome C des mitochondries.
•L’inhibition des caspases.
2 mécanismes qui assurent une limitation réplicative?
(Limite potentiel de division)
1) La sénescence
—> induite par les stress physiologiques
—> les cellules survivent mais ne se divisent plus
—> Le génome des cellules en sénescence est stable.
2) L’étape de crise
—> induite par le raccourcissement des télomères
—> instabilité génomique et mort cellulaire.
Les cellules sénescentes
• métaboliquement actives
• perdu leur capacité à ré- rentrer dans le cycle cellulaire
—> large cytoplasme et peuvent survivre des mois (sans se diviser) tant que le milieu (nutriments + facteurs de croissance) est renouvelé
—> accumulent une enzyme (b-galactosidase) utilisée comme marqueur de sénescence
—> existe aussi in vivo
—> déclenché par des stress physiologiques (ex. fortes concentrations en O2)
La sénescence est contrôlée par l’activation de?
par l’activation de p53 et de pRb
Antigène grand T (LT - large T antigen)
Protéine codée par le polyomavirus SV40 (virus du singe)
bloque l’action de:
•p53 (cytostatique et apoptose)
•pRb (cytostatique inhibe le facteur de transcription E2F)
—> permet aux cellules de dépasser l’état de sénescence
• c transformées par l’antigène T,
—> ne sont pas immortelles
—> vont se diviser une 20aine de fois de plus et vont ensuite subir une apoptose massive appelée étape de crise
—> In vitro une cellule / ~10 millions échappe à la crise et se remet à proliférer
-> cellule immortalisée
Après la sénescence survient la crise
Télomères
structures constituées de 650 à 2500 répétitions de 5’TTAGGG3’ (brin G riche) aux extrémités des chromosomes
—> Le brin G riche est plus long de plusieurs 100aines de nucléotides que le brin C riche
—> télomères sont dégradés au fur et à mesure des divisions
Cassure de telomeres effets
cycles de cassure-fusion-pont chromosomique participent aux aberrations chromosomiques caractéristiques du phénomène de crise
T-loop
Boucle formée à l’extrémité du telomere
—> constitue un site de liaison pour des protéines spécifiques des télomères
protéines spécifiques des télomères
TRF1 complex - controle de la longueur des telomeres
TRF2 complex - protection des telomeres
Pourquoi longueur des télomère diminue à chaque réplication
• Une fois le brin d’ADN synthétisé, les amorces d’ARN sont retirées et remplacées par de l’ADN, sauf à l’extrémité 5’ du brin retardé (le brin où la synthèse se fait par fragments d’Okazaki)
• Cela crée une “lacune” sur le brin retardé, qui ne peut pas être comblée, entraînant une perte progressive de séquences télomériques.
télomérase TERT
• Holoenzyme télomérase
—> utilisee par la majorité des c cancéreuses pour régénérer leurs télomères
—> suffit à faire surmonter la crise à des c en culture et à rallonger leur télomères
Composée d’au moins 2 sous unités :
TERT est la sous unité catalytique qui catalyse la reverse transcription.
TR est la sous unité ARN qui sert de matrice à la réverse transcription
• aussi dans l’embryon, activé dans les lymphocytes, quelques cellules souches et dans la lignée germinale
2 obstacles empêchent les cellules en culture de se diviser indéfiniment :
La sénescence et la crise
• La sénescence (c restent dans un état de non prolifération mais dans un état viable) est provoquée par des stress physiologiques que les cellules subissent in vitro, mais son rôle in vivo reste à démontrer
•L’étape de crise est provoquée par l’érosion des télomères, ce qui déclenche des fusions chromosomiques, des aberrations de caryotype et la mort cellulaire.