Analyse des propriétés oncogéniques de cIAP1 : importance de l'interaction entre cIAP1 et TRAF2

Analysis of cIAP1 oncogenic properties: cIAP1 and TRAF2 ubiquitin ligases duo in tumor growth.cIAP1 (cellular Inhibitor of APoptosis-1) is a signaling intermediate belonging to the IAP (Inhibitor of APoptosis) family. This E3 ubiquitin ligase protein shows oncogenic properties. cIAP1 expression is frequently altered in various human tumor samples and represents a marker of bad prognosis and resistance to chemotherapies. Some IAP antagonists have been synthesized. They showed promising results in preclinical study and some of them are now being tested in clinical study. Unfortunately, these molecules are poorly specific as they can neutralize several IAP family members. Moreover, the mechanisms of the cIAP1 oncogenic activity are still unclear. The protein is involved in various cellular functions such as proliferation, differentiation, cell cycle regulation, inflammation, and cell migration. My work confirmed the oncogenic properties of cIAP1 in a mouse embryonic fibroblast lacking cIAP1 and transformed by HRas-V12. cIAP1 deletion reduces tumor growth and lung foci formation. Using several mutants of cIAP1 showed that its interaction with the protein TRAF2 was necessary for its oncogenic properties. The cIAP1-TRAF2 complex increases NF-κB, ERK1/2 and interleukin 6 / JAK/STAT3 signalization pathways. We observed a correlation between IL-6 and cIAP1 expression, but not with cIAP1 mutants unable to bind TRAF2. Deletion of cIAP1 or TRAF2 decreases STAT3 phosphorylatio in our MEF model and in the A549 cell line of human lung cancer. The expression of a construct coding for the isolated BIR1 domain of cIAP1 in our cIAP1-depleted cells showed a role of TRAF2 in cIAP1 oncogenic properties. The analysis of TRAF2 interactome by mass spectrometry revealed that cIAP1 deletion greatly reduces the number of TRAF2 partners. These results on cIAP1 function suggest that its interaction with TRAF2 could be a key point for its oncogenic properties by activating various signaling pathways involved in cancer.Keywords: cIAP1, BIR1 domain, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, tumor growth, oncogenic properties.Analyse des propriétés oncogéniques de cIAP1 : rôle du duo d'ubiquitines-ligases cIAP1 et TRAF2 dans la croissance tumorale.cIAP1 (cellular inhibitor of APoptosis-1) est un intermédiaire de signalisation de la famille des IAP (Inhibitor of APoptosis). Cette protéine avec une activité E3 ubiquitine ligase possède des propriétés oncogéniques. Son expression est fréquemment altérée dans de nombreux échantillons tumoraux humains et cette altération représente un marqueur de mauvais pronostic et de résistance aux chimiothérapies. Des antagonistes des IAP ont été développés. Ces molécules montrent des résultats encourageants comme agents anti-cancéreux dans les essais précliniques et sont actuellement en phase d'évaluation clinique. Cependant, ces molécules sont peu spécifiques, capables de neutraliser différents membres de la famille des IAP. De plus, les mécanismes de l'activité oncogénique de cIAP1 ne sont pas complètement élucidés. cIAP1 présente différentes fonctions cellulaires : c'est un régulateur de la réponse inflammatoire, de la prolifération, du cycle cellulaire, de la différenciation et de la migration cellulaire. Mon travail de thèse a permis de confirmer les propriétés oncogéniques de cIAP1 dans un modèle de fibroblastes embryonnaires de souris dépourvues de cIAP1 et transformées par HRas-V12. La délétion de cIAP1 réduit la croissance tumorale et la formation de nodules pulmonaires. L'utilisation de différents mutants de cIAP1 ayant perdu l'une ou l'autre de ses fonctions a montré l'importance de la liaison de cIAP1 avec l'adaptateur moléculaire TRAF2. L'analyse des voies de signalisation cellulaire contrôlée par le complexe cIAP1 - TRAF2 dans les cellules tumorales a montré une activation des voies de signalisation NF-κB et ERK1/2 et de la voie IL6/Jak/STAT3. Une corrélation entre l'expression de l'IL-6 et l'expression de cIAP1 a été observée dans les échantillons tumoraux mais pas avec les mutants de cIAP1. La délétion de cIAP1 réduit l'activation de STAT3 dans les modèles de MEF et de cellules humaines de cancer pulmonaire A549. Lorsque l'on force l'agrégation de TRAF2 par expression du domaine BIR1 isolé de cIAP1 dans des cellules exprimant ou non cIAP1, on observe une croissance tumorale accrue, mettant en lumière le l'importance de TRAF2. L'analyse de l'interactome de TRAF2 montre que la délétion de cIAP1 réduit grandement le nombre de partenaires de TRAF2. Ces nouvelles données sur les fonctions de cIAP1 pourraient montrer que son interaction avec TRAF2 soit un élément crucial à ses propriétés oncogéniques de cIAP1 en activant une multitude de voies de signalisation pro-cancéreuses.Mots clés : cIAP1, domaine BIR1, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, croissance tumorale, propriétés oncogéniques

Analysis of cIAP1 oncogenic properties : importance of cIAP1-TRAF2 interplay

Analyse des propriétés oncogéniques de cIAP1 : rôle du duo d'ubiquitines-ligases cIAP1 et TRAF2 dans la croissance tumorale.cIAP1 (cellular inhibitor of APoptosis-1) est un intermédiaire de signalisation de la famille des IAP (Inhibitor of APoptosis). Cette protéine avec une activité E3 ubiquitine ligase possède des propriétés oncogéniques. Son expression est fréquemment altérée dans de nombreux échantillons tumoraux humains et cette altération représente un marqueur de mauvais pronostic et de résistance aux chimiothérapies. Des antagonistes des IAP ont été développés. Ces molécules montrent des résultats encourageants comme agents anti-cancéreux dans les essais précliniques et sont actuellement en phase d'évaluation clinique. Cependant, ces molécules sont peu spécifiques, capables de neutraliser différents membres de la famille des IAP. De plus, les mécanismes de l'activité oncogénique de cIAP1 ne sont pas complètement élucidés. cIAP1 présente différentes fonctions cellulaires : c'est un régulateur de la réponse inflammatoire, de la prolifération, du cycle cellulaire, de la différenciation et de la migration cellulaire. Mon travail de thèse a permis de confirmer les propriétés oncogéniques de cIAP1 dans un modèle de fibroblastes embryonnaires de souris dépourvues de cIAP1 et transformées par HRas-V12. La délétion de cIAP1 réduit la croissance tumorale et la formation de nodules pulmonaires. L'utilisation de différents mutants de cIAP1 ayant perdu l'une ou l'autre de ses fonctions a montré l'importance de la liaison de cIAP1 avec l'adaptateur moléculaire TRAF2. L'analyse des voies de signalisation cellulaire contrôlée par le complexe cIAP1 - TRAF2 dans les cellules tumorales a montré une activation des voies de signalisation NF-κB et ERK1/2 et de la voie IL6/Jak/STAT3. Une corrélation entre l'expression de l'IL-6 et l'expression de cIAP1 a été observée dans les échantillons tumoraux mais pas avec les mutants de cIAP1. La délétion de cIAP1 réduit l'activation de STAT3 dans les modèles de MEF et de cellules humaines de cancer pulmonaire A549. Lorsque l'on force l'agrégation de TRAF2 par expression du domaine BIR1 isolé de cIAP1 dans des cellules exprimant ou non cIAP1, on observe une croissance tumorale accrue, mettant en lumière le l'importance de TRAF2. L'analyse de l'interactome de TRAF2 montre que la délétion de cIAP1 réduit grandement le nombre de partenaires de TRAF2. Ces nouvelles données sur les fonctions de cIAP1 pourraient montrer que son interaction avec TRAF2 soit un élément crucial à ses propriétés oncogéniques de cIAP1 en activant une multitude de voies de signalisation pro-cancéreuses.Mots clés : cIAP1, domaine BIR1, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, croissance tumorale, propriétés oncogéniques.Analysis of cIAP1 oncogenic properties: cIAP1 and TRAF2 ubiquitin ligases duo in tumor growth.cIAP1 (cellular Inhibitor of APoptosis-1) is a signaling intermediate belonging to the IAP (Inhibitor of APoptosis) family. This E3 ubiquitin ligase protein shows oncogenic properties. cIAP1 expression is frequently altered in various human tumor samples and represents a marker of bad prognosis and resistance to chemotherapies. Some IAP antagonists have been synthesized. They showed promising results in preclinical study and some of them are now being tested in clinical study. Unfortunately, these molecules are poorly specific as they can neutralize several IAP family members. Moreover, the mechanisms of the cIAP1 oncogenic activity are still unclear. The protein is involved in various cellular functions such as proliferation, differentiation, cell cycle regulation, inflammation, and cell migration. My work confirmed the oncogenic properties of cIAP1 in a mouse embryonic fibroblast lacking cIAP1 and transformed by HRas-V12. cIAP1 deletion reduces tumor growth and lung foci formation. Using several mutants of cIAP1 showed that its interaction with the protein TRAF2 was necessary for its oncogenic properties. The cIAP1-TRAF2 complex increases NF-κB, ERK1/2 and interleukin 6 / JAK/STAT3 signalization pathways. We observed a correlation between IL-6 and cIAP1 expression, but not with cIAP1 mutants unable to bind TRAF2. Deletion of cIAP1 or TRAF2 decreases STAT3 phosphorylatio in our MEF model and in the A549 cell line of human lung cancer. The expression of a construct coding for the isolated BIR1 domain of cIAP1 in our cIAP1-depleted cells showed a role of TRAF2 in cIAP1 oncogenic properties. The analysis of TRAF2 interactome by mass spectrometry revealed that cIAP1 deletion greatly reduces the number of TRAF2 partners. These results on cIAP1 function suggest that its interaction with TRAF2 could be a key point for its oncogenic properties by activating various signaling pathways involved in cancer.Keywords: cIAP1, BIR1 domain, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, tumor growth, oncogenic properties

Analyse des propriétés oncogéniques de cIAP1 : importance de l'interaction entre cIAP1 et TRAF2

Analysis of cIAP1 oncogenic properties: cIAP1 and TRAF2 ubiquitin ligases duo in tumor growth.cIAP1 (cellular Inhibitor of APoptosis-1) is a signaling intermediate belonging to the IAP (Inhibitor of APoptosis) family. This E3 ubiquitin ligase protein shows oncogenic properties. cIAP1 expression is frequently altered in various human tumor samples and represents a marker of bad prognosis and resistance to chemotherapies. Some IAP antagonists have been synthesized. They showed promising results in preclinical study and some of them are now being tested in clinical study. Unfortunately, these molecules are poorly specific as they can neutralize several IAP family members. Moreover, the mechanisms of the cIAP1 oncogenic activity are still unclear. The protein is involved in various cellular functions such as proliferation, differentiation, cell cycle regulation, inflammation, and cell migration. My work confirmed the oncogenic properties of cIAP1 in a mouse embryonic fibroblast lacking cIAP1 and transformed by HRas-V12. cIAP1 deletion reduces tumor growth and lung foci formation. Using several mutants of cIAP1 showed that its interaction with the protein TRAF2 was necessary for its oncogenic properties. The cIAP1-TRAF2 complex increases NF-κB, ERK1/2 and interleukin 6 / JAK/STAT3 signalization pathways. We observed a correlation between IL-6 and cIAP1 expression, but not with cIAP1 mutants unable to bind TRAF2. Deletion of cIAP1 or TRAF2 decreases STAT3 phosphorylatio in our MEF model and in the A549 cell line of human lung cancer. The expression of a construct coding for the isolated BIR1 domain of cIAP1 in our cIAP1-depleted cells showed a role of TRAF2 in cIAP1 oncogenic properties. The analysis of TRAF2 interactome by mass spectrometry revealed that cIAP1 deletion greatly reduces the number of TRAF2 partners. These results on cIAP1 function suggest that its interaction with TRAF2 could be a key point for its oncogenic properties by activating various signaling pathways involved in cancer.Keywords: cIAP1, BIR1 domain, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, tumor growth, oncogenic properties.Analyse des propriétés oncogéniques de cIAP1 : rôle du duo d'ubiquitines-ligases cIAP1 et TRAF2 dans la croissance tumorale.cIAP1 (cellular inhibitor of APoptosis-1) est un intermédiaire de signalisation de la famille des IAP (Inhibitor of APoptosis). Cette protéine avec une activité E3 ubiquitine ligase possède des propriétés oncogéniques. Son expression est fréquemment altérée dans de nombreux échantillons tumoraux humains et cette altération représente un marqueur de mauvais pronostic et de résistance aux chimiothérapies. Des antagonistes des IAP ont été développés. Ces molécules montrent des résultats encourageants comme agents anti-cancéreux dans les essais précliniques et sont actuellement en phase d'évaluation clinique. Cependant, ces molécules sont peu spécifiques, capables de neutraliser différents membres de la famille des IAP. De plus, les mécanismes de l'activité oncogénique de cIAP1 ne sont pas complètement élucidés. cIAP1 présente différentes fonctions cellulaires : c'est un régulateur de la réponse inflammatoire, de la prolifération, du cycle cellulaire, de la différenciation et de la migration cellulaire. Mon travail de thèse a permis de confirmer les propriétés oncogéniques de cIAP1 dans un modèle de fibroblastes embryonnaires de souris dépourvues de cIAP1 et transformées par HRas-V12. La délétion de cIAP1 réduit la croissance tumorale et la formation de nodules pulmonaires. L'utilisation de différents mutants de cIAP1 ayant perdu l'une ou l'autre de ses fonctions a montré l'importance de la liaison de cIAP1 avec l'adaptateur moléculaire TRAF2. L'analyse des voies de signalisation cellulaire contrôlée par le complexe cIAP1 - TRAF2 dans les cellules tumorales a montré une activation des voies de signalisation NF-κB et ERK1/2 et de la voie IL6/Jak/STAT3. Une corrélation entre l'expression de l'IL-6 et l'expression de cIAP1 a été observée dans les échantillons tumoraux mais pas avec les mutants de cIAP1. La délétion de cIAP1 réduit l'activation de STAT3 dans les modèles de MEF et de cellules humaines de cancer pulmonaire A549. Lorsque l'on force l'agrégation de TRAF2 par expression du domaine BIR1 isolé de cIAP1 dans des cellules exprimant ou non cIAP1, on observe une croissance tumorale accrue, mettant en lumière le l'importance de TRAF2. L'analyse de l'interactome de TRAF2 montre que la délétion de cIAP1 réduit grandement le nombre de partenaires de TRAF2. Ces nouvelles données sur les fonctions de cIAP1 pourraient montrer que son interaction avec TRAF2 soit un élément crucial à ses propriétés oncogéniques de cIAP1 en activant une multitude de voies de signalisation pro-cancéreuses.Mots clés : cIAP1, domaine BIR1, TRAF2, NF-κB, ERK1/2, IL-6, croissance tumorale, propriétés oncogéniques

Heat-shock proteins: chaperoning DNA repair

International audienceCells are repeatedly exposed to environmental or endogenous stresses that can alter normal cell behavior and increase cell vulnerability. In order to ensure tissue integrity and function, cells cope with cellular injuries by adapting their metabolism, protecting essential intracellular constituents, inhibiting cell death signaling pathways and activating those devoted to damage repair. The molecular chaperones of the heat-shock protein (HSP) family are critical effectors of this adaptive response. They protect intracellular proteins from misfolding or aggregation, inhibit cell death signaling cascades and preserve the intracellular signaling pathways that are essential for cell survival. Most HSPs are rapidly overexpressed in response to cellular injuries including genotoxic stress. DNA damage can dramatically alter cell behavior and contribute to a number of diseases including developmental defects, neurodegenerative disorders, and cancer. Thus, the ability of cells to repair DNA damage is essential for preserving cell integrity. DNA damage activates a coordinated response that includes detecting DNA lesions before their transmission to daughter cells, blocking cell cycle progression and DNA replication and repairing the damage. Although the role of HSPs in proteins homeostasis and cell death, especially apoptosis has been widely reported, much less is known about their function in DNA repair. This review aims to present the role of HSPs in DNA repair signaling pathways

cIAP1/TRAF2 interplay promotes tumor growth through the activation of STAT3

Raw Western blot data used in figures and Raw data of TRAF2 interactom

E2F1 binds to the peptide-binding groove within the BIR3 domain of cIAP1 and requires cIAP1 for chromatin binding

International audienceThe cellular inhibitor of apoptosis 1 (cIAP1) is an E3-ubiquitin ligase that regulates cell signaling pathways involved in fundamental cellular processes including cell death, cell proliferation, cell differentiation and inflammation. It recruits ubiquitination substrates thanks to the presence of three baculoviral IAP repeat (BIR) domains at its N-terminal extremity. We previously demonstrated that cIAP1 promoted the ubiquitination of the E2 factor 1 (E2F1) transcription factor. Moreover, we showed that cIAP1 was required for E2F1 stabilization during the S phase of cell cycle and in response to DNA damage. Here, we report that E2F1 binds within the cIAP1 BIR3 domain. The BIR3 contains a surface hydrophobic groove that specifically anchors a conserved IAP binding motif (IBM) found in a number of intracellular proteins including Smac. The Smac N-7 peptide that includes the IBM, as well as a Smac mimetic, competed with E2F1 for interaction with cIAP1 demonstrating the importance of the BIR surface hydrophobic groove. We demonstrated that the first alpha-helix of BIR3 was required for E2F1 binding, as well as for the binding of Smac and Smac mimetics. Overexpression of cIAP1 modified the ubiquitination profile of E2F1, increasing the ratio of E2F1 conjugated with K11- and K63-linked ubiquitin chains, and decreasing the proportion of E2F1 modified by K48-linked ubiquitin chains. ChIP-seq analysis demonstrated that cIAP1 was required for the recruitment of E2F1 onto chromatin. Lastly, we identified an E2F-binding site on the cIAP1-encoding birc2 gene promoter, suggesting a retro-control regulation loop

Correction: DNA damage and S phase-dependent E2F1 stabilization requires the cIAP1 E3-ubiquitin ligase and is associated with K63-poly-ubiquitination on lysine 161/164 residues

IF 5.638 (2017)International audienceCorrection to:Cell Death & Disease8, e2816 (2017); https://doi.org/10.1038/cddis.2017.222 ; published online 25 May 2017

DNA damage and S phase-dependent E2F1 stabilization requires the cIAP1 E3-ubiquitin ligase and is associated with K63-poly-ubiquitination on lysine 161/164 residues.

IF 5.965International audienceThe E2F transcription factor 1 is subtly regulated along the cell cycle progression and in response to DNA damage by post-translational modifications. Here, we demonstrated that the E3-ubiquitin ligase cellular inhibitor of apoptosis 1 (cIAP1) increases E2F1 K63-poly-ubiquitination on the lysine residue 161/164 cluster, which is associated with the transcriptional factor stability and activity. Mutation of these lysine residues completely abrogates the binding of E2F1 to CCNE, TP73 and APAF1 promoters, thus inhibiting transcriptional activation of these genes and E2F1-mediated cell proliferation control. Importantly, E2F1 stabilization in response to etoposide-induced DNA damage or during the S phase of cell cycle, as revealed by cyclin A silencing, is associated with K63-poly-ubiquitinylation of E2F1 on lysine 161/164 residues and involves cIAP1. Our results reveal an additional level of regulation of the stability and the activity of E2F1 by a non-degradative K63-poly-ubiquitination and uncover a novel function for the E3-ubiquitin ligase cIAP1

HSP110 translocates to the nucleus upon genotoxic chemotherapy and promotes DNA repair in colorectal cancer cells

International audienceA multicenter clinical study demonstrated the presence of a loss-of-function HSP110 mutation in about 15% of colorectal cancers, which resulted from an alternative splicing and was produced at the detriment of wild-type HSP110. Patients expressing low levels of wild-type HSP110 had excellent outcomes (i.e. response to an oxaliplatin-based chemotherapy). Here, we show in vitro, in vivo, and in patients' biopsies that HSP110 co-localizes with DNA damage (γ-H2AX). In colorectal cancer cells, HSP110 translocates into the nucleus upon treatment with genotoxic chemotherapy such as oxaliplatin. Furthermore, we show that HSP110 interacts with the Ku70/Ku80 heterodimer, an essential element of the non-homologous end joining (NHEJ) repair machinery. We also demonstrate by evaluating the resolved 53BP1 foci that depletion in HSP110 impairs repair steps of the NHEJ pathway, which is associated with an increase in DNA double-strand breaks and in the cells' sensitivity to oxaliplatin. HSP110-depleted cells sensitization to oxaliplatin-induced DNA damage is abolished upon re-expression of HSP110. Confirming a role for HSP110 in DNA non-homologous repair, SCR7 and NU7026, two inhibitors of the NHEJ pathway, circumvents HSP110-induced resistance to chemotherapy. In conclusion, HSP110 through its interaction with the Ku70/80 heterodimer may participate in DNA repair, thereby inducing a protection against genotoxic therapy