Effect of valproic acid on hematopoiesis : role of regulatory network “microRNA / Transcription factor”

L’acide valproïque (VPA) est un inhibiteur des histones désacétylases (HDACi), qui présente des propriétés anti-tumorales nsur différents types de cancers. Son utilisation depuis plusieurs décennies comme médicament antiépileptique a révélé des effets secondaires, notamment sur le système hématopoïétique. Dans la présente étude, nous nous sommes intéressés à l’effet du VPA sur les réseaux microARN (miR)/Facteurs de transcription (FT) spécifiquement impliqués dans la régulation des voies de différenciation érythro-mégacaryocytaires. Nous montrons que le VPA est capable d’inhiber la différenciation érythroïde dans les cellules érythroleucémiques humaines TF1 et K562 et dans les cellules souches hématopoïétiques (CSH) CD34+, stimulées par l’érythropoïétine recombinante (Epo) ou par l’aclacinomycine A. Cette inhibition se traduit par une diminution de l’expression de la glycophorine A, de la γ-globine, des miR-144/451 et du FT GATA-1. L’inhibition du pré-miR-144 suggère que le VPA est capable de réguler l’expression du gène miR-144/451 au niveau transcriptionnel, via GATA-1. Dans les cellules Epo/CD34+, le VPA induit l’augmentation du FT PU.1 en accord avec l’inhibition du miR-155 et favorise son interaction avec GATA-1 pour inhiber son activité. L’utilisation d’un analogue du VPA, sans activité HDACi (Valpromide) et d’un inhibiteur d’HDAC de classe I, le MS-275, a montré que l’activité HDACi du VPA n’est pas requise pour l’inhibition de la différenciation érythroïde. Le VPA affecte également la voie mégacaryocytaire issue d’un progéniteur commun aux cellules érythroïdes. Dans la lignée mégacaryoblastique Meg-01, le VPA induit des modifications morphologiques du type mégacaryocytaire, une augmentation du marqueur CD61, du FT GATA-2 et du miR-27a. En revanche, l’expression du FT GATA-1 et des miR-144/451 diminuent. L’augmentation du miR-27a coïncide avec la diminution de l’expression de l’ARNm du FT RUNX1, en accord avec l’induction de la voie mégacaryocytaire. En conclusion, le VPA est capable de moduler le programme de différenciation érythro-mégacaryocytaire, à travers un micro réseau de régulation miR/FTValproic acid (VPA), a histone deacetylase inhibitor (HDACi), exhibits anti-cancer properties against several tumor types. Its use as an anti-epileptic drug for several decades reveled side effects at the hematological level. In this study, we analyzed the effect of VPA on an erythro-megakaryocyte-specific miR/transcription factors network. VPA inhibited erythroid differentiation in the erythroleukemia cell lines TF1 and K562 as well as in CD34+/hematopoietic stem cells (HSCs), induced by the recombinant erythropoietin (Epo) or aclacinomycin. This inhibition was characterized by glycophorin-A, γ-globin and GATA-1/miR-144/451 down-regulation. Inhibition of pre-miR-144 expression suggested that VPA regulates transcription of the miR-144/451 gene through GATA-1. In Epo-stimulated HSCs, VPA induced PU.1 expression in correlation with miR-155 inhibition and promoted GATA-1/PU.1 interaction. The use of valpromide, a VPA analogue without HDACi activity and the class-I HDACi MS-275, showed that HDAC inhibition by VPA was not required for its inhibitory activity on erythropoiesis. VPA also induced megakaryocyte features in Meg-01 cells, at both cellular and molecular levels. Notably, CD61, GATA-2 and miR-27a were over-expressed. RUNX1 mRNA expression and GATA-1/miR-144/451 axis decreased in accordance with megakaryocyte differentiation. In conclusion, VPA is able to modulate erythro-megakaryocytic differentiation program, through a regulatory micro-network involving miRs and TF

Effet de l'acide valproïque sur l'hématopoïèse : rôle du réseau de régulation "microARN/ facteurs de transcription"

Valproic acid (VPA), a histone deacetylase inhibitor (HDACi), exhibits anti-cancer properties against several tumor types. Its use as an anti-epileptic drug for several decades reveled side effects at the hematological level. In this study, we analyzed the effect of VPA on an erythro-megakaryocyte-specific miR/transcription factors network. VPA inhibited erythroid differentiation in the erythroleukemia cell lines TF1 and K562 as well as in CD34+/hematopoietic stem cells (HSCs), induced by the recombinant erythropoietin (Epo) or aclacinomycin. This inhibition was characterized by glycophorin-A, [gamma]-globin and GATA-1/miR-144/451 down-regulation. Inhibition of pre-miR-144 expression suggested that VPA regulates transcription of the miR-144/451 gene through GATA-1. In Epo-stimulated HSCs, VPA induced PU.1 expression in correlation with miR-155 inhibition and promoted GATA-1/PU.1 interaction. The use of valpromide, a VPA analogue without HDACi activity and the class-I HDACi MS-275, showed that HDAC inhibition by VPA was not required for its inhibitory activity on erythropoiesis. VPA also induced megakaryocyte features in Meg-01 cells, at both cellular and molecular levels. Notably, CD61, GATA-2 and miR-27a were over-expressed. RUNX1 mRNA expression and GATA-1/miR-144/451 axis decreased in accordance with megakaryocyte differentiation. In conclusion, VPA is able to modulate erythro-megakaryocytic differentiation program, through a regulatory micro-network involving miRs and TFsL’acide valproïque (VPA) est un inhibiteur des histones désacétylases (HDACi), qui présente des propriétés anti-tumorales nsur différents types de cancers. Son utilisation depuis plusieurs décennies comme médicament antiépileptique a révélé des effets secondaires, notamment sur le système hématopoïétique. Dans la présente étude, nous nous sommes intéressés à l’effet du VPA sur les réseaux microARN (miR)/Facteurs de transcription (FT) spécifiquement impliqués dans la régulation des voies de différenciation érythro-mégacaryocytaires. Nous montrons que le VPA est capable d’inhiber la différenciation érythroïde dans les cellules érythroleucémiques humaines TF1 et K562 et dans les cellules souches hématopoïétiques (CSH) CD34+, stimulées par l’érythropoïétine recombinante (Epo) ou par l’aclacinomycine A. Cette inhibition se traduit par une diminution de l’expression de la glycophorine A, de la [gamma]-globine, des miR-144/451 et du FT GATA-1. L’inhibition du pré-miR-144 suggère que le VPA est capable de réguler l’expression du gène miR-144/451 au niveau transcriptionnel, via GATA-1. Dans les cellules Epo/CD34+, le VPA induit l’augmentation du FT PU.1 en accord avec l’inhibition du miR-155 et favorise son interaction avec GATA-1 pour inhiber son activité. L’utilisation d’un analogue du VPA, sans activité HDACi (Valpromide) et d’un inhibiteur d’HDAC de classe I, le MS-275, a montré que l’activité HDACi du VPA n’est pas requise pour l’inhibition de la différenciation érythroïde. Le VPA affecte également la voie mégacaryocytaire issue d’un progéniteur commun aux cellules érythroïdes. Dans la lignée mégacaryoblastique Meg-01, le VPA induit des modifications morphologiques du type mégacaryocytaire, une augmentation du marqueur CD61, du FT GATA-2 et du miR-27a. En revanche, l’expression du FT GATA-1 et des miR-144/451 diminuent. L’augmentation du miR-27a coïncide avec la diminution de l’expression de l’ARNm du FT RUNX1, en accord avec l’induction de la voie mégacaryocytaire. En conclusion, le VPA est capable de moduler le programme de différenciation érythro-mégacaryocytaire, à travers un micro réseau de régulation miR/F

Assembly of the Cutin Polyester: From Cells to Extracellular Cell Walls

Cuticular matrices covering aerial plant organs or delimiting compartments in these organs are composed of an insoluble hydrophobic polymer of high molecular mass, i.e., cutin, that encompass some cell wall polysaccharides and is filled by waxes. Cutin is a polyester of hydroxy and-or epoxy fatty acids including a low amount of glycerol. Screening of Arabidopsis and more recently of tomato (Solanum lycopersicum) mutants allowed the delineation of the metabolic pathway involved in the formation of cutin monomers, as well as their translocation in the apoplast. Furthermore, these studies identified an extracellular enzyme involved in the polymerization of these monomers, i.e., cutin synthase 1 (CUS1), an acyl transferase of the GDSL lipase protein family. By comparing the structure of tomato fruit cutins from wild type and down-regulated CUS1 mutants, as well as with the CUS1-catalyzed formation of oligomers in vitro, hypothetical models can be elaborated on the polymerization of cutins. The polymorphism of the GDSL-lipase family raises a number of questions concerning the function of the different isoforms in relation with the formation of a composite material, the cuticle, containing entangled hydrophilic and hydrophobic polymers, i.e., polysaccharides and cutin, and plasticizers, i.e., waxes