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1
LA REGULATION DU CYCLE CELLULAIRE LES
INHIBITEURS EXEMPLE les protéines codées par
le locus ink4a/arf
par Anne di Tommaso et Dr
Véronique Ladevèze
2
Ce cours est de niveau master (Bac4/5), Les
diapositives sont soit des  informations
textes , soit des figures. Les figures sont
expliquées précédemment dans les informations
textes. Les 36 diapositives permettent
dexpliquer la transcription alternative, le rôle
des 2 protéines obtenues à partir du locus
ink4a/arf. Les publications sont notées par ordre
alphabétique dans la dernière diapositive et nous
pouvons être contactées sans problème si il y a
besoin par mel.
3
Introduction générale

• Régulation de lexpression génique chez les
  eucaryotes
• de lactivation de la structure des gènes
  gènes actifs déméthylés
• de linitiation de la transcription facteurs
  de transcription, séquences régulatrices
  (enhancers et silencers)
• de la maturation du transcrit épissage
• du transport de lARN messager vers le
  cytoplasme
• de la traduction de lARN messager

? La plus courante la transcription
4
Cas particulier la transcription alternative
Cas unique chez les eucaryotes supérieurs le
locus ink4a/arf
1- présentation du locus 2- p16ink4a 3- ARF
(p14arf ou p19arf) 4- autres intervenants 5-
altération spécifique du locus ink4a/arf
aboutissant à des tumeurs 6- conclusion
5
Le locus ink4a/arf comprend une organisation très
rare dans un génome eucaryote. En effet, ce locus
présente deux gènes chevauchants, ce qui permet
lexpression de 2 protéines différentes. Le
premier produit découvert de ce gène a été
p16ink4a. Cette protéine est codée par les exons
1?, 2 et 3. Puis en 1993 un produit alternatif
est mis en évidence  ARF obtenu après fusion des
exons 1? et 2. Les exons 1? et 1? sont exclusifs
et chacun possède un promoteur spécifique. Les
deux messagers nutilisent pas le même cadre de
lecture et par conséquent les deux protéines ont
des séquences totalement différentes (Quelle et
al. 1995). Ces deux messagers sont obtenus par
transcription alternative.
6
Zhang et Xiong 1999
arf alternative reading frame
7
E1?
E1ß
E2
E3
8
LES DIFFERENTS INTERVENANTS - cycline
protéine complexante, ainsi appelée parce que
leur taux varie lors du cycle cellulaire, - CDK
serine/threonine Kinase Dépendantes des
Cyclines - ink4 inhibiteur des kinases de la
famille des CDK4 - p53 protéine ubiquitaire,
transactivateur des gènes lors dun stress
cellulaire, ce qui induit par cascades, soit
larrêt du cycle cellulaire, soit lapoptose -
MDM2 mouse double mouse - pRB proteine
rétinoblastome - E2F facteur dinitiation de la
transcription - p21 cible transcriptionnelle de
p53, a un effet pro-apoptotique
9
9 differentes CDKs et 15 différentes
cyclines dans les cellules de mammifères, - 3
cyclines de type D (D1, D2 et D3) interagissent
avec CDK4 et CDK6 ? progression du cycle
cellulaire passage G1 à S - cyclines A et B
interagissent avec CDK1 ? progression du cycle
cellulaire passage de G2 à M
10
(No Transcript)
11
La protéine p16 suppresseur de tumeurs inhibe le
cycle cellulaire au niveau du point de contrôle
G1 S
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
15
(No Transcript)
16
p18INK4c
p15INK4b
cp
p16INK4a
cdk6
cycD
M
G2
cdk4
cycD
p19INK4d
G1
cdk2
cycD
S
p27kip1
cycA
cdk2
cdk3
cycE
cp
p21cip1
cdk2
cycE
17
VOIE DE P16 via pRB
P16
Cdk4/6
cycD
Gènes codants pour des protéines nécessaires à
lentrée en phase S
pRB
E2F
E2f
DNA
18
La protéine ARF (p19arf chez la souris, p14arf
chez lhomme) suppresseur de tumeurs inhibe le
cycle cellulaire au niveau du point de contrôle
G2 M
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
(No Transcript)
22
Inhibition du cycle cellulaire
P53
MDM2
nucléole
NOYAU
CYTOPLASME
23
Le protéasome complexe multiprotéique,
constitué de protéases forme cylindrique détruit
protéine lorsquelle est liée à lubiquitine
24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
Les protéines codées par le locus ink4a/arf
régulent les anti-oncogènes pRb et p53
Transcription alternative
27
LES ACTIONS DE P16 ET ARF NE SONT PAS
INDEPENDANTES
28
Autres intervenants
Topoisomérase1 ARF sassocie à la topoisomérase
et stimule son activité. Localisation du complexe
dans les granules. Pex19p interaction de Pex19p
avec ARF engendrant la relocalisation de ARF dans
le cytoplasme. Spinophiline interaction avec
ARF, nouvelle voie dans la régulation du cycle
cellulaire. HIF-1a Autres intervenants possibles ?
29
ARF et SUMO-1 Xirodimas et al. (2002)
p14arf

• Sequestre HDM2 dans le nucléole
• Rôle Navette HDM2 disparaît
• P53 non dégradé
• Cycle cellulaire inhibé

• Stabilise HDM2-SUMO-1 (small ubiquitine modifier)
• HDM2 non dégradé par protéasome
• Complexe binaire active dégradation de p53
• Cycle cellulaire activé

30
ALTERATIONS SPECIFIQUES DU LOCUS ink4a/arf
aboutissant à des tumeurs - la région
chromosomique 9p21 est connue depuis une dizaine
dannées comme cible touchée dans des cellules
tumorales - de nombreuses altérations sont
associées à des familles de mélanomes (mutations
faux-sens, non sens)
31
Changement AA modifié Familles p16 de
nucléotide ggtc -33 in 5 UTR 2 ins24bp add8AA
4 delC W159AA 1 TGGgtTAG W15ter 1 CTGgtCCG L
16P 1 ins6bp Add T19A20 1 GGTgtGAT G23D 1 CGG
gtCCG R24P 4 delG R29gt22AA 1 CTGgtCCG L32P 1 G
GGgtGCG G35A 2 CCGgtCTG P48L 1 Liste non
exhaustive .....
32
Changement AA modifié Familles ARF de
nucléotide ATGgtATC M531 7 AGCgtATC S561 1 del
58 G55 to 1 70AA 1 GCCgtGTC A57V 1 CCGAgtTTGA R
58ter 1 GTGgtGGG V59G 1 CTGgtCCG L62P 1 GCGgtTT
G A68L 1 AACgtAGC N71S 1 AACgtAAA N71K 1 del
19 bp A73 to 1 65AA Founder del 14bp R80 to
C100 ARF 3 Liste non exhaustive .....
33
INCIDENCE DES DELETIONS ET MUTATIONS HOMOZYGOTES
DU LOCUS ink4a/arf dans des cancers
primaires Exemple les plus caractéristiques Type
de cancer Del Mut A- Tumeurs liquides
T-all 216/373 57.9 9/128 7 B- Tumeurs
solides pancréas 26/126 20.6 35/128 27.3
34

CONCLUSIONS IMPORTANCE DU LOCUS ink4a/arf dans
la régulation du cycle cellulaire et donc dans
les mécanismes de cancérisation
35
LABORATOIRE DE GENETIQUE CELLULAIRE ET
MOLECULAIRE CHU de Poitiers, Université de
Poitiers, TEL [phone] FAX 33 5 49
45 49 72 Email veronique.ladeveze_at_univ-poitiers.
fr Email anne.di_tommaso_at_club-internet.fr

36
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