Cells are subjected to adverse environmental conditions that can harm the integrity of macromolecules iike DNA and proteins and ultimately reduce the fitness of the cell. Stress response mechanisms have evolved in order to sense the stress and counteract its conséquences. These complex molecular mechanisms consist of evolutionary conserved pathways, which once activated promote adaptation by temporarily increasing cellular tolerance limits against the stressor. Caspase-3 and its substrate p120 RasGAP together compose a stress sensor module which can sense intracellular stress levels and activate appropriate signalling events accordingly. p120 RasGAP possesses two caspase-3-specific cleavage sites that have différent sensitivities towards cleavage. The first site, located at position 455, is cleaved at low caspase-3 activity. The N-terminal fragment produced by this cleavage, called fragment N, activâtes a potent survival signal relying on the Ras/PI3K/Akt pathway. If the caspase-3 activity is further increases as a resuit of sustained stress, fragment N is cleaved into two smaller fragments. This nullifies the activation of the PI3K/Akt pathway and consequently the pro-survival signais.
This present work is dedicated to investigate the signalling properties of RasGAP derived fragment N and its contribution in tumorigenesis. We have studied the involvement of différent Akt isoforms in fragment N mediated protection and demonstrated that fragment N displays strict isoform selectivity towards Akt1. Fragment N can activate Akt1 and Akt2 suggesting that phosphorylation process itself is common to both isoforms. Our investigation on the downstream effectors of Akt in fragment N mediated protection did not point to an individual rôle for mTORCI, Bad or survivin.
In parallel, we have investigated the rôle of fragment N in chemical- or irradiation- induced tumorigenesis. We have found out that RasGAP cleavage has an impact on the tumour dynamics. Mice that cannot cleave RasGAP had higher number of tumours compared to control animais. Yet, this différence did not translate into a survival advantage, indicating that the caspase-3/p120 RasGAP stress-sensing module impacts on carcinogen-induced liver cancer incidence but not sufficiently to affect the overall survival.
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Les cellules sont soumises à des conditions environnementales défavorables pouvant nuire à l'intégrité des macromolécules comme l'ADN et les protéines, ce qui peut finalement mener à une dégradation de leur état de fonction. Les mécanismes de réponse au stress ont évolué afin de détecter le stress et d'en neutraliser les conséquences. Ces mécanismes moléculaires complexes consistent voies conservées au cours de l'évolution qui, une fois activées, favorisent l'adaptation en augmentant temporairement les limites de tolérance cellulaire contre le facteur de stress. Caspase-3 et son substrat p120 RasGAP forment ensemble un module capable de détecter les niveaux de stress intracellulaire et en réponse, d'activer des voies de signalisation appropriées. p120 RasGAP possède deux sites de clivage spécifiques à la caspase-3 avec des sensibilités différentes vis-à-vis de l'enzyme. Le premier site, situé en position 455, est clivé à de faibles niveaux d'activité de caspase-3. Le fragment N-terminal produit par ce clivage, appelé fragment N, active un signal de survie puissant reposant sur la voie Ras / PI3K / Akt. Si l'activité de la caspase-3 augmente encore à la suite d'un stress prolongé, le fragment N est clivé en deux fragments plus petits. Ceci désactive la voie PI3K / Akt et par conséquent les signaux pro-survie. Le présent travail est consacré à l'étude des propriétés de signalisation du fragment N dérivé de RasGAP et de sa contribution à la tumorigénèse. Bien que le fragment N induise une phosphorylation des isoformes Akt1 et Akt2, nous avons montré que la protection médiée par le fragment N dépendait strictement de l'activation de l'isoforme Akt1. L'étude des effecteurs dans la protection médiée par la fragment N en aval d'Akt, n'a pas permis de mettre en évidence un rôle individuel pour mTORCI, Bad ou survivine. Parallèlement, nous avons étudié le rôle du fragment N dans la carcinogénèse induite par un agent chimique ou par l'irradiation. Nous avons découvert que la capacité des cellules à cliver RasGAP avait un impact sur la dynamique tumorale. Les souris incapables de cliver RasGAP présentaient un nombre plus élevé de tumeurs hépatiques par rapport aux animaux témoins sans que cela ne se traduise en un avantage de survie.