Caractérisation de l'axe MT1-MMP/COX-2 dans les cellules souches cancéreuses CD133(+) de glioblastome

Récemment, des spécialistes en cancérologie ont identifié au sein des tumeurs une sous-population cellulaire réfractaire aux traitements de chimio et de radiothérapie. Les caractéristiques cellulaires propres à cette population avoisinent celles des cellules souches. Il semblerait qu'aussi peu que 100 de ces cellules souches retrouvées dans les tumeurs soient capables de réinitier un cancer in vivo. Plusieurs arguments supportent un modèle de cellules souches cancéreuses (CSC) responsable de l'initiation tumorale. Dans les cancers cérébraux, ces CSC expriment le marqueur membranaire de cellules souches neuronales CD133. Les traitements ciblant les tumeurs cérébrales demeurent peu efficaces en partie à cause de la résistance des CSC CD133(+) face à ces traitements. Le ciblage de ces CSC serait donc porteur d'espoir. Le marqueur CD133 permet l'isolation et l'enrichissement de la population de CSC retrouvée au sein des lignées cellulaires ou des tumeurs primaires cérébrales. À l'aide du marqueur CD133, les caractéristiques propres aux CSC peuvent être mieux définies permettant un traitement ciblé. Les tumeurs cérébrales ayant des niveaux d'expression élevés de CD133 sont hautement malignes et un des joueurs clés de l'invasion tissulaire est la métalloprotéinase membranaire de type 1 (MT1-MMP). La protéine MT1-MMP est une protéase capable de dégrader la matrice extracellulaire et d'activer d'autres protéases. Une autre protéine qui est surexprimée dans les gliomes hautement malins est la cyclooxygénase de type 2 (COX-2). L'enzyme COX-2 joue des rôles clés dans la biosynthèse de prostaglandines impliquées entre autres dans des conditions pathologiques en encourageant l'inflammation, la sudation, la douleur et la fièvre. Cependant, une activité constitutive de COX-2 est associée au maintien de la prolifération cellulaire et à la résistance à l'apoptose dans les tumeurs. Nous avons étudié l'expression des protéines MT1-MMP et COX-2 dans les CSC CD133(+) issues de tumeurs cérébrales. Les résultats obtenus montrent que les protéines COX-2 et MT1-MMP sont surexprimées dans les cellules CD133(+) enrichies d'une lignée cellulaire de tumeur cérébrale. La surexpression de ces deux protéines semble être régulée par un axe MT1-MMP/COX-2 dans les CSC CD133(+). En effet, MT1-MMP induit la surexpression de COX-2 dans les CSC CD133(+). Ce rôle de MT1-MMP dans les cascades signalétiques cellulaires nécessite une signalisation initiée via son domaine cytoplasmique. Nous avons aussi étudié la voie de signalisation qui régule l'axe MT1-MMP/COX-2 et avons découvert un rôle critique pour les facteurs de transcription de la famille de NF-кB. Ce nouvel axe pourrait être exploité dans l'optique d'une thérapie anti-cancer afin de diminuer le potentiel invasif des CSC CD133(+) et leur résistance aux traitements actuels. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cellules souches cancéreuses, CD133, COX-2, MT1-MMP, Glioblastome

La petite GTPase Rab11 et ses interacteurs orchestrent la migration cellulaire collective et la cytocinèse chez la Drosophile

Le trafic vésiculaire permet un échange coordonné de molécules entre les différents organites de la cellule et dépend largement des petites GTPases de la famille des Rabs dont le nombre varie entre 27 chez la Drosophile et 70 chez l’Homme. Un des prochains défis consiste donc à élucider les mécanismes cellulaires qui coordonnent l’activité de ces Rabs, laquelle garantit un transport vésiculaire ordonné au sein de la cellule. Les Rabs agissent comme des interrupteurs moléculaires grâce à leur capacité à cycler entre un état actif et inactif. L’activité des Rabs est contrôlée par des protéines régulatrices puis des effecteurs en aval coordonnent leurs différentes fonctions. La petite GTPase Rab11 est essentielle au développement de plusieurs organismes incluant la Drosophile, C. elegans et la souris puisqu’elle se retrouve au cœur de différentes voies de transport. D’ailleurs, le trafic de molécules dépendant de Rab11 est perturbé dans plusieurs pathologies. Malgré son rôle central dans le trafic vésiculaire, la régulation de Rab11 reste peu comprise in vivo. Cette thèse se penche sur les mécanismes moléculaires contrôlant les fonctions de Rab11 et de ses effecteurs lors de la migration cellulaire collective et lors de la cytocinèse. Nous avons identifié Evi5 comme un nouvel acteur clé de la migration cellulaire collective, et nous montrons qu’elle possède une activité Rab11-GAP essentielle pour maintenir les récepteurs de guidance actifs de façon polarisée au front de migration. Nous avons ensuite déterminé que Rab11 régule la communication cellulaire lors de la migration collective par l’entremise de son interaction avec la Moésine. Une question reste toutefois en suspens : sachant que Rab11 compte plus de 13 effecteurs, quels sont les mécanismes assurant la spécificité de l’interaction entre cette GTPase et un effecteur particulier? Une partie de la réponse provient peut-être de nos observations que les membres des Rab11-FIPs de classe I, une famille d’effecteurs de Rab11, interagissent avec les protéines d’échafaudage 14-3-3. Chez la Drosophile, Rip11 est le seul représentant des Rab11-FIPs de classe I et nous montrons que Rip11 aurait des fonctions inattendues durant la cytocinèse qui seraient coordonnées par 14-3-3. Nos recherches permettent de dresser un portrait plus authentique des mécanismes moléculaires régulant les différentes fonctions de Rab11 et de ses effecteurs in vivo.Vesicle trafficking allows coordinated exchange of molecules between the cell organelles and depends largely on small GTPases of the Rab family which contains 27 members in Drosophila and 70 in Human. One challenge is to identify the cellular mechanisms which coordinate Rab activity to ensure ordered vesicle transport within the cell. Rab proteins act like molecular switch by cycling between an active and an inactive state. Rab activity is regulated by helper proteins, whereas downstream effector proteins coordinate the Rab functions. The small GTPase Rab11 is crucial for Drosophila, C. elegans and mouse development since Rab11 is at the heart of different transport routes. Thus, Rab11-dependent trafficking of molecules is perturbed in different pathologies. Despite its central role during vesicle trafficking, the regulation of Rab11 in vivo is poorly characterized. This thesis focus on the molecular mechanisms controlling the function of Rab11 and its effectors during collective cell migration and cytokinesis. We identify Evi5 as a novel key regulator of collective cell migration and we show that Evi5 has Rab11-GAP activity essential for maintaining active guidance receptors at the leading edge. We then show that Rab11 regulates cell communication during collective cell movement through its interaction with Moesin. A question still remained unanswered: knowing that Rab11 has more than 13 effectors, which mechanisms assure the specificity of interaction between this small GTPase and a particular effector? Part of the answer might come from our observation that class I Rab11-FIPs, known Rab11 effectors, are able to bind to the 14-3-3 scaffolding proteins. In Drosophila, Rip11 is the sole member of the class I Rab11-FIPs and we show that Rip11 has unexpected functions during cytokinesis which are coordinated by 14-3-3. Our research allows us to better understand the molecular mechanisms regulating Rab11 and its effectors in vivo

A MT1-MMP/NF-κB signaling axis as a checkpoint controller of COX-2 expression in CD133(+) U87 glioblastoma cells

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The CD133(+) stem cell population in recurrent gliomas is associated with clinical features such as therapy resistance, blood-brain barrier disruption and, hence, tumor infiltration. Screening of a large panel of glioma samples increasing histological grade demonstrated frequencies of CD133(+) cells which correlated with high expression of cyclooxygenase (COX)-2 and of membrane type-1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP).</p> <p>Methods</p> <p>We used qRT-PCR and immunoblotting to examine the molecular interplay between MT1-MMP and COX-2 gene and protein expression in parental, CD133(+), and neurospheres U87 glioma cell cultures.</p> <p>Results</p> <p>We found that CD133, COX-2 and MT1-MMP expression were enhanced when glioma cells were cultured in neurosphere conditions. A CD133(+)-enriched U87 glioma cell population, isolated from parental U87 cells with magnetic cell sorting technology, also grew as neurospheres and showed enhanced COX-2 expression. MT1-MMP gene silencing antagonized COX-2 expression in neurospheres, while overexpression of recombinant MT1-MMP directly triggered COX-2 expression in U87 cells independent from MT1-MMP's catalytic function. COX-2 induction by MT1-MMP was also validated in wild-type and in NF-κB p65^-/-mutant mouse embryonic fibroblasts, but was abrogated in NF-κB1 (p50^-/-) mutant cells.</p> <p>Conclusion</p> <p>We provide evidence for enhanced COX-2 expression in CD133(+) glioma cells, and direct cell-based evidence of NF-κB-mediated COX-2 regulation by MT1-MMP. The biological significance of such checkpoint control may account for COX-2-dependent mechanisms of inflammatory balance responsible of therapy resistance phenotype of cancer stem cells.</p

Identification of high-performing antibodies for Apolipoprotein E for use in Western Blot and immunoprecipitation [version 3; peer review: 1 approved, 2 approved with reservations]

Apolipoprotein E is a secreted protein involved in mediating lipid distribution and metabolism among cells of specific tissues. The dysregulation of Apolipoprotein E can disturb cholesterol homeostasis, resulting in several diseases, including cardiovascular disease and Alzheimer’s disease. The therapeutic potential of Apolipoprotein E against these diseases demonstrates the importance of providing high-quality antibodies for this protein to the scientific community. In this study, we characterized fourteen Apolipoprotein E commercial antibodies for Western Blot and immunoprecipitation, using a standardized experimental protocol based on comparing read-outs in knockout cell lines and isogenic parental controls. We identified many high-performing antibodies and encourage readers to use this report as a guide to select the most appropriate antibody for their specific needs

The identification of high-performing antibodies for Coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain containing protein 10 (CHCHD10) for use in Western Blot, immunoprecipitation and immunofluorescence [version 2; peer review: 2 approved, 1 approved with reservations]

CHCHD10 is a mitochondrial protein, implicated in the regulation of mitochondrial morphology and cristae structure, as well as the maintenance of mitochondrial DNA integrity. Recently discovered to be associated with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and frontotemporal dementia (FTD) in its mutant form, the scientific community would benefit from the availability of validated anti-CHCHD10 antibodies. In this study, we characterized four CHCHD10 commercial antibodies for Western Blot, immunoprecipitation, and immunofluorescence using a standardized experimental protocol based on comparing read-outs in knockout cell lines and isogenic parental controls. As this study highlights high-performing antibodies for CHCHD10, we encourage readers to use it as a guide to select the most appropriate antibody for their specific needs

The identification of high-performing antibodies for RNA-binding protein FUS for use in Western Blot, immunoprecipitation, and immunofluorescence [version 2; peer review: 2 approved]

RNA-binding protein Fused-in Sarcoma (FUS) plays an essential role in various cellular processes. Mutations in the C-terminal domain region, where the nuclear localization signal (NLS) is located, causes the redistribution of FUS from the nucleus to the cytoplasm. In neurons, neurotoxic aggregates are formed as a result, contributing to neurogenerative diseases. Well-characterized anti-FUS antibodies would enable the reproducibility of FUS research, thereby benefiting the scientific community.  In this study, we characterized ten FUS commercial antibodies for Western Blot, immunoprecipitation, and immunofluorescence using a standardized experimental protocol based on comparing read-outs in knockout cell lines and isogenic parental controls. We identified many high-performing antibodies and encourage readers to use this report as a guide to select the most appropriate antibody for their specific needs

Antibody Characterization Report for Spondin-1

&lt;p&gt;This report presents a guide to selecting high-quality commercial antibodies against Spondin-1 by immunoblot (Western blot) and immunoprecipitation, using a knockout based validation approach.&nbsp;Work reported in this study was supported in part by the Emory-Sage-SGC TREAT-AD center established by the National Institutes of Aging under the award number U54AG065187.&nbsp;&lt;/p&gt

Antibody Characterization Report for Optineurin (2023)

&lt;p&gt;This report presents a guide to selecting high-quality commercial antibodies against Optineurin&nbsp;by immunoblot (Western blot), immunoprecipitation and immunofluorescence, using a knockout based validation approach. The research displayed in this study can be considered a subsequent study following the initial Optineurin report published to the YCharOS community in 2021 (DOI:10.5281/zenodo.4730992). Antibodies ab213556**, 60293-1-Ig*, 702766** and 711879**, previously characterized in the initial report, were retested in all three applications, employing our revised standardized protocols. Additionally, new recombinant antibodies were subject to characterization.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;This study&nbsp;was funded in part&nbsp;by Genome Québec's Genomics Integration Program,&nbsp;awarded to the research laboratory of Peter S. McPherson.This target was nominated by the ALS-Reproducible Antibody Platform (ALS-RAP), established as&nbsp;a public-private partnership by three prominent&nbsp;ALS charities - the ALS Association (USA), the Motor Neurone Disease Association (UK), and the ALS Society of Canada.&lt;/p&gt;&lt;p&gt;&nbsp;&lt;/p&gt

Antibody Characterization Report for TATA-binding protein associated factor 2N (TAF15)

&lt;p&gt;In this report, five commercial antibodies against TATA-binding protein associated factor 2N (TAF15) were characterized for use Western Blot, immunoprecipitation, and immunofluorescence, using a standardized experimental protocol based on comparing read-outs in knockout cell lines and isogenic parental controls.&nbsp;&lt;/p&gt;&lt;p&gt;This work is part of the ALS-Reproducible Antibody Platform (ALS-RAP), established as&nbsp;a public-private partnership by three prominent&nbsp;ALS charities - the ALS Association (USA), the Motor Neurone Disease Association (UK), and the ALS Society of Canada.&lt;/p&gt