Chikungunya intra-vector dynamics in Aedes albopictus from Lyon (France) upon exposure to a human viremia-like dose range reveals vector barrier’s permissiveness and supports local epidemic potential

Arbovirus emergence and epidemic potential, as approximated by the vectorial capacity formula, depends on host and vector parameters, including the vector’s intrinsic ability to replicate then transmit the pathogen known as vector competence. Vector competence is a complex, time-dependent,quantitative phenotype influenced by biotic and abiotic factors. A combination of experimental andmodelling approaches is required to assess arbovirus intra-vector dynamics and estimate epidemicpotential. In this study, we measured infection, dissemination, and transmission dynamics of chikungunya virus (CHIKV) in a field-derived Aedes albopictus population (Lyon, France) after oral exposureto a range of virus doses spanning human viraemia. Statistical modelling indicates rapid and efficientCHIKV progression in the vector mainly due to an absence of a dissemination barrier, with 100% ofthe infected mosquitoes ultimately exhibiting a disseminated infection, regardless of the virus dose.Transmission rate data revealed a time-dependent, but overall weak, transmission barrier, with individuals transmitting as soon as 2 days post-exposure (dpe) and >50% infectious mosquitoes at 6dpe for the highest dose. Based on these experimental intra-vector dynamics data, epidemiologicalsimulations conducted with an agent-based model showed that even at low mosquito biting rates,CHIKV could trigger outbreaks locally. Together, this reveals the epidemic potential of CHIKV upontransmission by Aedes albopictus in mainland Franc

Etude des régulations et fonctions des isoformes DeltaNp73 après d""ommages à l'ADN

Thèse en co-tutelle : Universita degli Studi di Roma "Tor Vergata" et Université Pierre & Marie Curie (UParis)In our search for the underlying causes of cancer, TP53 is the most intensively studied gene. p53 plays a central role for balancing the antagonistic processes of proliferation and apoptosis. As a sequence-specific transcription factor, p53 regulates the expression of genes involved in cell cycle arrest and apoptosis in response to genotoxic damage or cellular stress. Failure of p53 function consequently leads to uncontrolled cell growth, a defining feature of cancer cells. Given the importance of p53 as a tumor suppressor, it is therefore no wonder that p53 is the most frequent site of genetic alterations found in human cancers. The recent discovery of two TP53-related genes, TP73 and TP63 with striking sequence homology, was therefore a big surprise, raising the possibility that other tumor suppressors exist which share the power of p53 in preventing cancer formation. The three members of the p53 family share significant homology both at the genomic and at the protein level. The highest level of identity is reached in the DBD (DNA-Binding Domain), suggesting that they can bind to the same DNA sequence and transactivate the same promoters. In fact, p73 and p63 are able to activate some p53 targets and to induce apoptosis, but they appear more and more different from their relative. The study of the respective knock-out mice gives a good illustration of these differences : while p53-null mice develop normally but present spontaneous tumors, the p73 and p63-null mice present severe developmental troubles but no spontaneous tumors, indicating that they may have more complex functions. Conversely to p53, p73 and p63 contain additional C-terminal extensions. In both proteins, these extensions show alternative splicing, which results in at least six C-terminal variants for p73 and three for p63. These isoforms have different transcription and biological properties, and their expression patterns change among normal tissues. Moreover, the α variants of p73 and p63 have close to their C terminus a SAM (Sterile Alpha Motif) domain, which is thought to be responsible for regulating p53-like functions, and is implicated in various human syndromes where p63 is mutated. In addition to the C-terminal variants aminoterminous truncated variants of p73 and p63 exist : ΔNp73 and ΔΝp63. These N-terminally truncated isoforms lack the transactivation domain (TA), which is coded by the first 3 exons, and derive from the use of an alternative promoter (P2) located in intron 3 and an additional exon (exon 3'). While TAp73 isoforms work as transcription factors and can induce irreversible cell cycle arrest and apoptosis like p53, the ΔNp73 isoforms that lack the transactivation domain are incapable of directly inducing gene expression and do not induce growth arrest or cell death. However, the ΔNp73 forms have a very important regulatory role, since they exert a dominant negative effect on p53 and TAp73 by blocking their transactivation activity, and hence their ability to induce apoptosis. The relative levels of expression of the ΔNp73 isoforms can therefore determine the function of both TAp73 and p53. It is most interesting that the ΔNp73 promoter (P2) contains a very efficient p53/p73 responsive element and consequently, p53 and TAp73 efficiently induce ΔNp73 expression. Moreover, upon strong DNA damage, induced by UV irradiation or drug treatment, ΔNp73 is rapidly degraded, releasing the block exerted on p53 and TAp73 and thus allowing cell cycle arrest and apoptosis to proceed. Hence, ΔNp73 is part of a dominant negative feedback loop that regulates the function of both p53 and TAp73 and this regulation can be overcome in case of strong DNA damage.Les cellules d’un organisme subissent chaque jour des stress dus à l’environnement (rayons UV, agents chimiques, métaux lourds) pouvant conduire à des lésions du patrimoine génétique ou à un déséquilibre de l’état RedOx. De nombreux systèmes cellulaires permettent tout d’abord d’identifier le dommage puis d’induire éventuellement la réparation de l’ADN ou la mort de la cellule si le dommage subi est irréversible. Une cellule cancéreuse est le résultat d’échecs cumulés des systèmes de contrôle intra et extra-cellulaires et de mort programmée. Identifiée en 1979, la protéine p53 est un facteur de transcription muté dans 50% des cancers. Elle joue un rôle central dans la régulation de la prolifération cellulaire, de la réparation de l’ADN et de l’apoptose après stress, génotoxique ou non. Etonnamment, p53 semblait jouer seule ce rôle prépondérant qui lui a valu la dénomination de "gardienne du génome", et, pendant 20 ans, toutes tentatives pour caractériser d'éventuels homologues sont restées vaines. En 1997, p73, un homologue de p53, fut identifiée dans la bande p36 du chromosome 1, une région dont la délétion est souvent associée à de nombreux neuroblastomes. La caractérisation de p73 fut accueillie avec enthousiasme et sa grande homologie avec p53 semblait pouvoir expliquer les 50% de cancers présentant une p53 non mutée. L'année suivante, un deuxième homologue fut identifié et caractérisé: p63. Les trois membres de la famille p53 présentent une grande homologie, notamment dans le domaine de liaison à l'ADN : p73 et p63 sont en effet capables d'activer l'expression de nombreux gènes cibles de p53 et d'induire l'apoptose ou de bloquer le cycle cellulaire. Toutefois, 6 ans après leur découverte, p73 et p63 semblent de plus en plus différents de leur "parente" p53. La génération et l'étude de souris déficientes pour les membres de la famille illustrent ces différences : si les souris manquant p53 atteignent normalement l'âge adulte et développent spontanément des tumeurs, les souris manquant p73 ou p63 présentent de graves troubles du développement embryonnaire, indiquant un rôle majeur dans la différenciation cellulaire. Si p73 et p63 présentent une structure globale comparable à p53 (un domaine de transactivation, un domaine de liaison à l’ADN et un domaine d’oligomérisation, impliqué dans la tétramérisation de la protéine nécessaire à son activité transcriptionnelle), elles possèdent en effet un prolongement du domaine C-terminal, absent de la séquence de p53, et qui semble impliqué dans leurs propriétés propres. La maturation des transcrits de p73 et p63 donne lieu à différents splicing variants (6 pour p73 et au moins 3 pour p63) en C-terminal, dont les fonctions transcriptionnelles et le pattern d'expression sont différents. De plus, les formes les plus longues des deux protéines présentent un domaine SAM (Sterile Alpha Motif), commun à de nombreuses protéines impliquées dans le développement. Ce domaine est souvent muté dans des syndromes humains impliquant p63, ce qui laisse présager un rôle important dans la régulation de l'activité de p63 et p73. Par ailleurs, des formes tronquées en N-terminal ont été décrites dans la souris : ces formes sont nommées ΔΝ, elles ne possèdent pas le domaine de transactivation, au contraire des formes longues (TA). Ainsi, ΔΝp73 et ΔΝp63 agissent dans la souris comme dominants négatifs des fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et TAp63. Il a été établi par la suite que ΔΝp73 et ΔΝp63 sont transcrites à partir d'un second promoteur, localisé dans le troisième intron de la forme longue. L'étude présentée ici décrit la première caractérisation de la forme ΔΝp73 humaine, la régulation de son expression et de son activité. De même que ΔΝp73 murine, la forme humaine inhibe les fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et p53, via interactions protéines/protéines ou compétition pour les sites de liaison sur les promoteurs cibles. De plus, la présence d’un élément de réponse à p53 situé dans le promoteur de ΔΝp73 caractérise une boucle de régulation négative qui s’ajoute à la boucle de régulation MDM2/p53. ΔΝp73 agissant comme un oncogène, il semble donc que le ratio ΔΝ/TA ou ΔΝ/p53 soit fondamental à l’équilibre cellulaire et que sa dérégulation puisse être impliquée dans la formation tumorale, ce ratio pouvant être contrôlé au niveau transcriptionnel ou post-traductionel de la protéine ΔΝp73. L’étude du promoteur de ΔΝp73 a mis en évidence de nombreux éléments de réponse à différents facteurs de transcription. De récents travaux ayant associé une augmentation de ΔΝp73 à certains types de neuroblastomes, nous nous sommes particulièrement intéressés à N-Myc, facteur de transcription également amplifié dans certains neuroblastomes. Nous n’avons pu toutefois mettre en évidence une activation transcriptionnelle directe de ΔΝp73 de la part de N-Myc, mais d’autres éléments de réponse restent encore à caractériser, notamment NFκB et p300, tous deux impliqués dans la régulation de l’apoptose. Par ailleurs, l’étude de modifications post-traductionnelles de ΔΝp73 a mis en évidence une rapide dégradation de la protéine après dommages à l’ADN induits par rayons Ultra-Violets ou traitement par drogues, libérant ainsi p53 et TAp73 de son inhibition et permettant ainsi l’apoptose ou l’arrêt du cycle cellulaire. De plus, notre étude a mis en évidence une très brève hémie-vie de la forme ΔΝ par rapport aux formes contenant le domaine de transactivation. Ainsi, le ratio ΔΝ/formes longues pourrait également dépendre d’une fine régulation de la dégradation des deux protéines

Regulation and function of DeltaNp73 isoforms after DNA damage

In our search for the underlying causes of cancer, TP53 is the most intensively studied gene. p53 plays a central role for balancing the antagonistic processes of proliferation and apoptosis. As a sequence-specific transcription factor, p53 regulates the expression of genes involved in cell cycle arrest and apoptosis in response to genotoxic damage or cellular stress. Failure of p53 function consequently leads to uncontrolled cell growth, a defining feature of cancer cells. Given the importance of p53 as a tumor suppressor, it is therefore no wonder that p53 is the most frequent site of genetic alterations found in human cancers. The recent discovery of two TP53-related genes, TP73 and TP63 with striking sequence homology, was therefore a big surprise, raising the possibility that other tumor suppressors exist which share the power of p53 in preventing cancer formation. The three members of the p53 family share significant homology both at the genomic and at the protein level. The highest level of identity is reached in the DBD (DNA-Binding Domain), suggesting that they can bind to the same DNA sequence and transactivate the same promoters. In fact, p73 and p63 are able to activate some p53 targets and to induce apoptosis, but they appear more and more different from their relative. The study of the respective knock-out mice gives a good illustration of these differences : while p53-null mice develop normally but present spontaneous tumors, the p73 and p63-null mice present severe developmental troubles but no spontaneous tumors, indicating that they may have more complex functions. Conversely to p53, p73 and p63 contain additional C-terminal extensions. In both proteins, these extensions show alternative splicing, which results in at least six C-terminal variants for p73 and three for p63. These isoforms have different transcription and biological properties, and their expression patterns change among normal tissues. Moreover, the α variants of p73 and p63 have close to their C terminus a SAM (Sterile Alpha Motif) domain, which is thought to be responsible for regulating p53-like functions, and is implicated in various human syndromes where p63 is mutated. In addition to the C-terminal variants aminoterminous truncated variants of p73 and p63 exist : ΔNp73 and ΔΝp63. These N-terminally truncated isoforms lack the transactivation domain (TA), which is coded by the first 3 exons, and derive from the use of an alternative promoter (P2) located in intron 3 and an additional exon (exon 3'). While TAp73 isoforms work as transcription factors and can induce irreversible cell cycle arrest and apoptosis like p53, the ΔNp73 isoforms that lack the transactivation domain are incapable of directly inducing gene expression and do not induce growth arrest or cell death. However, the ΔNp73 forms have a very important regulatory role, since they exert a dominant negative effect on p53 and TAp73 by blocking their transactivation activity, and hence their ability to induce apoptosis. The relative levels of expression of the ΔNp73 isoforms can therefore determine the function of both TAp73 and p53. It is most interesting that the ΔNp73 promoter (P2) contains a very efficient p53/p73 responsive element and consequently, p53 and TAp73 efficiently induce ΔNp73 expression. Moreover, upon strong DNA damage, induced by UV irradiation or drug treatment, ΔNp73 is rapidly degraded, releasing the block exerted on p53 and TAp73 and thus allowing cell cycle arrest and apoptosis to proceed. Hence, ΔNp73 is part of a dominant negative feedback loop that regulates the function of both p53 and TAp73 and this regulation can be overcome in case of strong DNA damage.Les cellules d’un organisme subissent chaque jour des stress dus à l’environnement (rayons UV, agents chimiques, métaux lourds) pouvant conduire à des lésions du patrimoine génétique ou à un déséquilibre de l’état RedOx. De nombreux systèmes cellulaires permettent tout d’abord d’identifier le dommage puis d’induire éventuellement la réparation de l’ADN ou la mort de la cellule si le dommage subi est irréversible. Une cellule cancéreuse est le résultat d’échecs cumulés des systèmes de contrôle intra et extra-cellulaires et de mort programmée. Identifiée en 1979, la protéine p53 est un facteur de transcription muté dans 50% des cancers. Elle joue un rôle central dans la régulation de la prolifération cellulaire, de la réparation de l’ADN et de l’apoptose après stress, génotoxique ou non. Etonnamment, p53 semblait jouer seule ce rôle prépondérant qui lui a valu la dénomination de "gardienne du génome", et, pendant 20 ans, toutes tentatives pour caractériser d'éventuels homologues sont restées vaines. En 1997, p73, un homologue de p53, fut identifiée dans la bande p36 du chromosome 1, une région dont la délétion est souvent associée à de nombreux neuroblastomes. La caractérisation de p73 fut accueillie avec enthousiasme et sa grande homologie avec p53 semblait pouvoir expliquer les 50% de cancers présentant une p53 non mutée. L'année suivante, un deuxième homologue fut identifié et caractérisé: p63. Les trois membres de la famille p53 présentent une grande homologie, notamment dans le domaine de liaison à l'ADN : p73 et p63 sont en effet capables d'activer l'expression de nombreux gènes cibles de p53 et d'induire l'apoptose ou de bloquer le cycle cellulaire. Toutefois, 6 ans après leur découverte, p73 et p63 semblent de plus en plus différents de leur "parente" p53. La génération et l'étude de souris déficientes pour les membres de la famille illustrent ces différences : si les souris manquant p53 atteignent normalement l'âge adulte et développent spontanément des tumeurs, les souris manquant p73 ou p63 présentent de graves troubles du développement embryonnaire, indiquant un rôle majeur dans la différenciation cellulaire. Si p73 et p63 présentent une structure globale comparable à p53 (un domaine de transactivation, un domaine de liaison à l’ADN et un domaine d’oligomérisation, impliqué dans la tétramérisation de la protéine nécessaire à son activité transcriptionnelle), elles possèdent en effet un prolongement du domaine C-terminal, absent de la séquence de p53, et qui semble impliqué dans leurs propriétés propres. La maturation des transcrits de p73 et p63 donne lieu à différents splicing variants (6 pour p73 et au moins 3 pour p63) en C-terminal, dont les fonctions transcriptionnelles et le pattern d'expression sont différents. De plus, les formes les plus longues des deux protéines présentent un domaine SAM (Sterile Alpha Motif), commun à de nombreuses protéines impliquées dans le développement. Ce domaine est souvent muté dans des syndromes humains impliquant p63, ce qui laisse présager un rôle important dans la régulation de l'activité de p63 et p73. Par ailleurs, des formes tronquées en N-terminal ont été décrites dans la souris : ces formes sont nommées ΔΝ, elles ne possèdent pas le domaine de transactivation, au contraire des formes longues (TA). Ainsi, ΔΝp73 et ΔΝp63 agissent dans la souris comme dominants négatifs des fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et TAp63. Il a été établi par la suite que ΔΝp73 et ΔΝp63 sont transcrites à partir d'un second promoteur, localisé dans le troisième intron de la forme longue. L'étude présentée ici décrit la première caractérisation de la forme ΔΝp73 humaine, la régulation de son expression et de son activité. De même que ΔΝp73 murine, la forme humaine inhibe les fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et p53, via interactions protéines/protéines ou compétition pour les sites de liaison sur les promoteurs cibles. De plus, la présence d’un élément de réponse à p53 situé dans le promoteur de ΔΝp73 caractérise une boucle de régulation négative qui s’ajoute à la boucle de régulation MDM2/p53. ΔΝp73 agissant comme un oncogène, il semble donc que le ratio ΔΝ/TA ou ΔΝ/p53 soit fondamental à l’équilibre cellulaire et que sa dérégulation puisse être impliquée dans la formation tumorale, ce ratio pouvant être contrôlé au niveau transcriptionnel ou post-traductionel de la protéine ΔΝp73. L’étude du promoteur de ΔΝp73 a mis en évidence de nombreux éléments de réponse à différents facteurs de transcription. De récents travaux ayant associé une augmentation de ΔΝp73 à certains types de neuroblastomes, nous nous sommes particulièrement intéressés à N-Myc, facteur de transcription également amplifié dans certains neuroblastomes. Nous n’avons pu toutefois mettre en évidence une activation transcriptionnelle directe de ΔΝp73 de la part de N-Myc, mais d’autres éléments de réponse restent encore à caractériser, notamment NFκB et p300, tous deux impliqués dans la régulation de l’apoptose. Par ailleurs, l’étude de modifications post-traductionnelles de ΔΝp73 a mis en évidence une rapide dégradation de la protéine après dommages à l’ADN induits par rayons Ultra-Violets ou traitement par drogues, libérant ainsi p53 et TAp73 de son inhibition et permettant ainsi l’apoptose ou l’arrêt du cycle cellulaire. De plus, notre étude a mis en évidence une très brève hémie-vie de la forme ΔΝ par rapport aux formes contenant le domaine de transactivation. Ainsi, le ratio ΔΝ/formes longues pourrait également dépendre d’une fine régulation de la dégradation des deux protéines

Etude des régulations et fonctions des isoformes DeltaNp73 après d""ommages à l'ADN

Les cellules d un organisme subissent chaque jour des stress dus à l environnement (rayons UV, agents chimiques, métaux lourds) pouvant conduire à des lésions du patrimoine génétique ou à un déséquilibre de l état RedOx. De nombreux systèmes cellulaires permettent tout d abord d identifier le dommage puis d induire éventuellement la réparation de l ADN ou la mort de la cellule si le dommage subi est irréversible. Une cellule cancéreuse est le résultat d échecs cumulés des systèmes de contrôle intra et extra-cellulaires et de mort programmée. Identifiée en 1979, la protéine p53 est un facteur de transcription muté dans 50% des cancers. Elle joue un rôle central dans la régulation de la prolifération cellulaire, de la réparation de l ADN et de l apoptose après stress, génotoxique ou non. Etonnamment, p53 semblait jouer seule ce rôle prépondérant qui lui a valu la dénomination de "gardienne du génome", et, pendant 20 ans, toutes tentatives pour caractériser d'éventuels homologues sont restées vaines. En 1997, p73, un homologue de p53, fut identifiée dans la bande p36 du chromosome 1, une région dont la délétion est souvent associée à de nombreux neuroblastomes. La caractérisation de p73 fut accueillie avec enthousiasme et sa grande homologie avec p53 semblait pouvoir expliquer les 50% de cancers présentant une p53 non mutée. L'année suivante, un deuxième homologue fut identifié et caractérisé: p63. Les trois membres de la famille p53 présentent une grande homologie, notamment dans le domaine de liaison à l'ADN : p73 et p63 sont en effet capables d'activer l'expression de nombreux gènes cibles de p53 et d'induire l'apoptose ou de bloquer le cycle cellulaire. Toutefois, 6 ans après leur découverte, p73 et p63 semblent de plus en plus différents de leur "parente" p53. La génération et l'étude de souris déficientes pour les membres de la famille illustrent ces différences : si les souris manquant p53 atteignent normalement l'âge adulte et développent spontanément des tumeurs, les souris manquant p73 ou p63 présentent de graves troubles du développement embryonnaire, indiquant un rôle majeur dans la différenciation cellulaire. Si p73 et p63 présentent une structure globale comparable à p53 (un domaine de transactivation, un domaine de liaison à l ADN et un domaine d oligomérisation, impliqué dans la tétramérisation de la protéine nécessaire à son activité transcriptionnelle), elles possèdent en effet un prolongement du domaine C-terminal, absent de la séquence de p53, et qui semble impliqué dans leurs propriétés propres. La maturation des transcrits de p73 et p63 donne lieu à différents splicing variants (6 pour p73 et au moins 3 pour p63) en C-terminal, dont les fonctions transcriptionnelles et le pattern d'expression sont différents. De plus, les formes les plus longues des deux protéines présentent un domaine SAM (Sterile Alpha Motif), commun à de nombreuses protéines impliquées dans le développement. Ce domaine est souvent muté dans des syndromes humains impliquant p63, ce qui laisse présager un rôle important dans la régulation de l'activité de p63 et p73. Par ailleurs, des formes tronquées en N-terminal ont été décrites dans la souris : ces formes sont nommées , elles ne possèdent pas le domaine de transactivation, au contraire des formes longues (TA). Ainsi, p73 et p63 agissent dans la souris comme dominants négatifs des fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et TAp63. Il a été établi par la suite que p73 et p63 sont transcrites à partir d'un second promoteur, localisé dans le troisième intron de la forme longue. L'étude présentée ici décrit la première caractérisation de la forme p73 humaine, la régulation de son expression et de son activité. De même que p73 murine, la forme humaine inhibe les fonctions pro-apoptotiques de TAp73 et p53, via interactions protéines/protéines ou compétition pour les sites de liaison sur les promoteurs cibles. De plus, la présence d un élément de réponse à p53 situé dans le promoteur de p73 caractérise une boucle de régulation négative qui s ajoute à la boucle de régulation MDM2/p53. p73 agissant comme un oncogène, il semble donc que le ratio /TA ou /p53 soit fondamental à l équilibre cellulaire et que sa dérégulation puisse être impliquée dans la formation tumorale, ce ratio pouvant être contrôlé au niveau transcriptionnel ou post-traductionel de la protéine p73. L étude du promoteur de p73 a mis en évidence de nombreux éléments de réponse à différents facteurs de transcription. De récents travaux ayant associé une augmentation de p73 à certains types de neuroblastomes, nous nous sommes particulièrement intéressés à N-Myc, facteur de transcription également amplifié dans certains neuroblastomes. Nous n avons pu toutefois mettre en évidence une activation transcriptionnelle directe de p73 de la part de N-Myc, mais d autres éléments de réponse restent encore à caractériser, notamment NF B et p300, tous deux impliqués dans la régulation de l apoptose. Par ailleurs, l étude de modifications post-traductionnelles de p73 a mis en évidence une rapide dégradation de la protéine après dommages à l ADN induits par rayons Ultra-Violets ou traitement par drogues, libérant ainsi p53 et TAp73 de son inhibition et permettant ainsi l apoptose ou l arrêt du cycle cellulaire. De plus, notre étude a mis en évidence une très brève hémie-vie de la forme par rapport aux formes contenant le domaine de transactivation. Ainsi, le ratio /formes longues pourrait également dépendre d une fine régulation de la dégradation des deux protéines.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocItalyFranceITF

p73 and p63 protein stability: the way to regulate function?

PUBMED ID : 14555234While the p53 homologue p73 has been found to be involved in tumorigenesis, the molecular mechanisms involved in this function are still not fully evident. The presence of two distinct promoters allows the formation of two proteins with opposite effects: while TA-p73 shows pro-apoptotic effects, DeltaN-p73 has an evident anti-apoptotic function. The relative expression of the two proteins is in fact related to the prognosis of several cancers. Since both p73 and p63, the other member of the same family, share the ability to interact with each other, it is important to understand the mechanisms that control the degradation and stability of both proteins, and their relative isoforms. p73 and p63 stability is regulated not only by protein modifications (phosphorylation, acetylation) but also by its degradation in the proteasome. To this end, the interaction with Mdm2, p300/CBP, and SUMO-1 are discussed in details

Proteasome activation as a critical event of thymocyte apoptosis

Caspase activation may occur in a direct fashion as a result of CD95 death receptor crosslinking (exogenous pathway) or may be triggered indirectly, via a Bcl-2 inhibitable mitochondrial permeabilization event (endogenous pathway). Thymocyte apoptosis is generally accompanied by proteasome activation. If death is induced by DNA damage, inactivation of p53, overexpression of a Bcl-2 transgene, inhibition of protein synthesis, and antioxidants (N-acetylcyteine, catalase) prevent proteasome activation. Glucocorticoid-induced proteasome activation follows a similar pattern of inhibition except for p53. Caspase inhibition fails to affect proteasome activation induced by topoisomerase inhibition or glucocorticoid receptor ligation. In contrast, caspase activation (but not p53 knockout or Bcl-2 overexpression) does interfere with proteasome activation induced by CD95. Specific inhibition of proteasomes with lactacystin or MG123 blocks caspase activation at a pre-mitochondrial level if thymocyte apoptosis is induced by DNA damage or glucocorticoids. In strict contrast, proteasome inhibition has no inhibitory effect on the mitochondrial and nuclear phases of apoptosis induced via CD95. Thus, proteasome activation is a critical event of thymocyte apoptosis stimulated via the endogenous pathway yet dispensable for CD95-triggered death

Plasma membrane potential in thymocyte apoptosis

Apoptosis is accompanied by major changes in ion compartmentalization and transmembrane potentials. Thymocyte apoptosis is characterized by an early dissipation of the mitochondrial transmembrane potential, with transient mitochondrial swelling and a subsequent loss of plasma membrane potential (ΔΨ(p)) related to the loss of cytosolic K+, cellular shrinkage, and DNA fragmentation. Thus, a gross perturbation of ΔΨ(p) occurs at the postmitochondrial stage of apoptosis. Unexpectedly, we found that blockade of plasma membrane K+ channels by tetrapentylammonium (TPA), which leads to a ΔΨ(p) collapse, can prevent the thymocyte apoptosis induced by exposure to the glucocorticoid receptor agonist dexamethasone, the topoisomerase inhibitor etoposide, γ-irradiation, or ceramide. The TPA-mediated protective effect extends to all features of apoptosis, including dissipation of the mitochondrial transmembrane potential, loss of cytosolic K+, phosphatidylserine exposure on the cell surface, chromatin condensation, as well as caspase and endonuclease activation. In strict contrast, TPA is an ineffective inhibitor when cell death is induced by the potassium ionophore valinomycin, the specific mitochondrial benzodiazepine ligand PK11195, or by primary caspase activation by Fas/CD95 cross-linking. These results underline the importance of K+ channels for the regulation of some but not all pathways leading to thymocyte apoptosis.SCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe

Δ40p53 isoform up-regulates netrin-1/UNC5B expression and potentiates netrin-1 pro-oncogenic activity

International audienceNetrin-1, a secreted protein recently characterized as a relevant cancer therapeutic target, is the antiapoptotic ligand of the dependence receptors deleted in colorectal carcinoma and members of the UNC5H family. Netrin-1 is overexpressed in several aggressive cancers where it promotes cancer progression by inhibiting cell death induced by its receptors. Interference of its binding to its receptors has been shown, through the development of a monoclonal neutralizing antinetrin-1 antibody (currently in phase II of clinical trial), to actively induce apoptosis and tumor growth inhibition. The transcription factor p53 was shown to positively regulate netrin-1 gene expression. We show here that netrin-1 could be a target gene of the N-terminal p53 isoform Δ40p53, independent of full-length p53 activity. Using stable cell lines, harboring wild-type or null-p53, in which Δ40p53 expression could be finely tuned, we prove that Δ40p53 binds to and activates the netrin-1 promoter. In addition, we show that forcing immortalized human skeletal myoblasts to produce the Δ40p53 isoform, instead of full-length p53, leads to the up-regulation of netrin-1 and its receptor UNC5B and promotes cell survival. Indeed, we demonstrate that netrin-1 interference, in the presence of Δ40p53, triggers apoptosis in cancer and primary cells, leading to tumor growth inhibition in preclinical in vivo models. Finally, we show a positive correlation between netrin-1 and Δ40p53 gene expression in human melanoma and colorectal cancer biopsies. Hence, we propose that inhibition of netrin-1 binding to its receptors should be a promising therapeutic strategy in human tumors expressing high levels of Δ40p53

Specialization of Hepatitis C Virus Envelope Glycoproteins for B Lymphocytes in Chronically Infected Patients

International audienceHepatitis C virus (HCV) productively infects hepatocytes. Virion surface glycoproteins E1 and E2 play a major role in this restricted cell tropism by mediating virus entry into particular cell types. However, several pieces of evidence have suggested the ability of patient-derived HCV particles to infect peripheral blood mononuclear cells. The viral determinants and mechanisms mediating such events remain poorly understood. Here, we aimed at isolating viral determinants of HCV entry into B lymphocytes. For this purpose, we constructed a library of full E1E2 sequences isolated from serum and B lymphocytes of four chronically infected patients. We observed a strong phylogenetic compartmentalization of E1E2 sequences isolated from B lymphocytes in one patient, indicating that E1E2 glycoproteins can represent important mediators of the strong segregation of two specialized populations in some patients. Most of the E1E2 envelope glycoproteins were functional and allowed transduction of hepatocyte cell lines using HCV-derived pseudoparticles. Strikingly, introduction of envelope glycoproteins isolated from B lymphocytes into the HCV JFH-1 replicating virus switched the entry tropism of this nonlymphotropic virus from hepatotropism to lymphotropism. Significant detection of viral RNA and viral proteins within B cells was restricted to infections with JFH-1 harboring E1E2 from lymphocytes and depended on an endocytic, pH-dependent entry pathway. Here, we achieved for the first time the isolation of HCV viral proteins carrying entry-related lymphotropism determinants. The identification of genetic determinants within E1E2 represents a first step for a better understanding of the complex relationship between HCV infection, viral persistence, and extrahepatic disorders. IMPORTANCE: Hepatitis C virus (HCV) mainly replicates within the liver. However, it has been shown that patient-derived HCV particles can slightly infect lymphocytes in vitro and in vivo, highlighting the existence of lymphotropism determinants within HCV viral proteins. We isolated HCV envelope glycoproteins from patient B lymphocytes that conferred to a nonlymphotropic HCV the ability to enter B cells, thus providing a platform for characterization of HCV entry into lymphocytes. This unusual tropism was accompanied by a loss of entry function into hepatocytes, suggesting that HCV lymphotropic variants likely constitute a distinct but parallel source for viral persistence and immune escape within chronically infected patients. Moreover, the level of genetic divergence of B-cell-derived envelopes correlated with their degree of lymphotropism, underlining a long-term specialization of some viral populations for B-lymphocytes. Consequently, the clearance of both hepatotropic and nonhepatotropic HCV populations may be important for effective treatment of chronically infected patients