Régulation du Cycle Cellulaire

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1 Régulation du Cycle Cellulaire
Le Cycle Cellulaire Est Contrôlé par le Facteur de Transcription E2F avril 17

2 E2F Déclenche la Phase S du Cycle Cellulaire
G0 G1 G1 G1/S S E2F Inactif E2F Inactif E2F Inactif E2F Actif Rb Actif Rb Actif Rb Actif Rb Inactif Gènes Phase S Inactifs ADN Polymérase, PCNA, Histones,etc... Gènes Phase S Actifs Réplication de l ’ADN E2F Déclenche la Phase S avril 17

3 E2F, un Activateur de la Division Cellulaire
La Surexpression du Facteur E2F Suffit à Induire la Phase S avril 17

4 E2F Est Inactif Pendant Une Grande Partie de la Phase G1
avril 17

5 Régulation de Rb au Cours de la Phase G1 Rb n ’Interagit plus avec E2F
G1/S S E2F Inactif E2F Inactif E2F Inactif E2F Actif Rb Actif Rb Actif Rb Actif Rb Inactif Rb n’est pas (ou pré) Phosphorylé Rb est Totalement Phosphorylé Rb Interagit avec E2F Rb Inhibe E2F Rb n ’Interagit plus avec E2F E2F est Actif avril 17

6 avril 17

7 E2F, un Activateur de la Division ??
E2F= Activation Prolifération Bloquer E2F=Bloquer Division Inactivation du Locus de E2F In Vivo Chez la Souris E2F Bloque la Prolifération Cellulaire In Vivo avril 17

8 avril 17

9 Activateur ET Répresseur de la Transcription
Le Complexe Rb/E2F Activateur ET Répresseur de la Transcription Il Existe des Gènes Dont l ’Activité Doit Etre Bloqué au Cours de la Phase G1 avril 17

10 L ’Etat de Phosphorylation de Rb Varie au Cours du Cycle
avril 17

11 avril 17

12 Les Rôles du Complexe Cycline E/cdk2
G0 Synthèse Cycline D Association avec cdk4 G1 G1 Synthèse Cycline E Association avec cdk2 G1/S Point de Restriction S REPLICATION DE L’ADN avril 17

13 Réplication de l ’ADN et Cycle Cellulaire
avril 17

14 Réplication de l ’ADN et Cycle Cellulaire
Origin Regognition Complex (ORC) avril 17

15 Le Complexe Cycline E/cdk2 comme Inducteur de la Réplication de l’ADN
DNA topoisomerases DNA polymerase DNA helicase replication forks cdk2 cdc45 CDK2 Cyclin E MCM10 Chargement Des Complexes De Réplication MCM2-7 P ORC S G1/S transition MCM10 M MCM2-7 MCM2-7 ORC ORC pre-RC G1 avril 17

16 Cycline E/cdk2 et Transition vers la Phase S
Activation Gènes Phase S Activation de E2F Cycline E cdk2 Chargement des Complexes de Réplication Réplication De l ’ADN Cdk2 Présente, Cycline E Absente Progression Vers la Phase S Formation du Complexe Cycline E/cdk 2 Activation Cdk2 Présente, Apparition Cycline E avril 17

17 Quel est le Rôle de Cycline A/cdk2 au cours de la phase S ?
1. Maintien de Rb Phosphorylé au cours de la Phase S avril 17

18 avril 17

19 avril 17

20 Régulation du Cycle Cellulaire Rôle des Inhibiteurs des Cyclines/cdk
1. Introduction Importance des Inhibiteurs Principe d’Inhibition Deux Grandes Familles d’Inhibiteurs 2. La Famille INK4, Les Protéines p21 et p27 p15 et p16 Dissocient Cycline D/cdk4 p15 et p16 sont Spécifiques de la Phase G1 Un Rôle Important pour p19ARF ? p21 et p27 Inhibent les Complexes Cycline/cdk Sans les Dissocier p21 et p27 Bloquent Tous les Complexes Cycline/cdk 3. Une Fonction Plus Complexe pour p21 p21 Bloque la Réplication de l ’ADN p21 est Induit par les Mitogènes p21 est un Médiateur de la Différenciation 4. Régulation de l ’Expression de p21: La Protéine p53 Fonction et Découverte de p53 Régulation de p53 p53 Active l ’Expression du Gène de p21 et de Bax avril 17

21 Les Points de Contrôle du Cycle Cellulaire
CDK1 CDK2 Cycline A Cycline A G2 S CDK1 Points De Contrôle Cycline B CDK2 M Cycline E G1 CDK4-6 Cycline D avril 17

22 « The Hallmarks of Cancer »
Les Etapes du Développement Tumoral « The Hallmarks of Cancer  » Robert Weinberg Cell, 2000, 100: 57 avril 17

23 Rôle des Inhibiteurs des Cyclines/cdk Principe de Fonctionnement
Activation Cyclines/cdk Bloquées Le Blocage des Complexes Cycline/cdk Maintient Rb sous sa Forme Inhibitrice Non Phosphorylée avril 17

24 avril 17

25 Cycline/cdk et Inhibition du Cycle
avril 17

26 Cycline/cdk et Inhibition du Cycle
Le Blocage des complexes Cyclines/cdk peut se faire par: Blocage Association Cycline avec cdk Blocage Production Cycline Blocage Phosphorylation Thr 161 sur cdk par CAK Augmentation de l ’Activité de wee1 (Phosphorylation Inhibitrice) Blocage de la Phosphatase cdc25 (Déphosphorylation Thr14) avril 17

27 Cycline/cdk et Inhibition du Cycle
avril 17

28 Inhibiteurs des Complexes Cyclines/cdk
p21waf1 et p16Ink4 Inhibiteurs des Complexes Cyclines/cdk Il Existe Deux Grandes Familles d’Inhibiteurs du Cycle Cellulaire Pour Deux Mécanismes Cy Cy CyD p21 p16 Cy cdk cdk cdk cdk4 Complexe Cycline/cdk Inhibition de l ’Activité cdk avril 17

29 p16 et p15 sont spécifiques du début de la phase G1
= Famille des Protéines INK4 = Inhibitor of Kinase 4 avril 17

30 Blocage du Cycle Cellulaire par INK4a
Augmentation De l ’Expression de p15 ou p16 En G1 Uniquement L ’Arrêt du Cycle Cellulaire s’Accompagne d’une Déphosphorylation de Rb avril 17

31 Est-ce que la Fonction de p19ARF est Equivalente ? avril 17

32 p19ARF, Un Rôle Essentiel dans la
Protection contre le Développement Tumoral avril 17

33 p21 et p27 Fonctionnent tout au Long du Cycle
Et ne Dissocient pas les Complexes avril 17

34 Blocage du Cycle Cellulaire par p21, p27
Augmentation De l ’Expression de p21, p27 Pendant tout le Cycle L ’Arret du Cycle Cellulaire s’Accompagne d’une Déphosphorylation de Rb avril 17

35 Régulation du Cycle Cellulaire Rôle des Inhibiteurs des Cyclines/cdk
1. Introduction Importance des Inhibiteurs Principe d’Inhibition Deux Grandes Familles d’Inhibiteurs 2. La Famille INK4, Les Protéines p21 et p27 p15 et p16 Dissocient Cycline D/cdk4 p15 et p16 sont Spécifiques de la Phase G1 Un Rôle Important pour p19ARF ? p21 et p27 Inhibent les Complexes Cycline/cdk Sans les Dissocier p21 et p27 Bloquent Tous les Complexes Cycline/cdk 3. Une Fonction Plus Complexe pour p21 p21 Bloque la Réplication de l ’ADN p21 est Induit par les Mitogènes p21 est un Médiateur de la Différenciation 4. Régulation de l ’Expression de p21: La Protéine p53 Fonction et Découverte de p53 Régulation de p53 p53 Active l ’Expression du Gène de p21 et de Bax avril 17

36 p21 Inhibe la Réplication de l’ADN
avril 17

37 La Protéine p21, Un Rôle plus Complexe
En plus de sa Fixation sur les complexes Cyclines/cdk P21 Interagit avec PCNA et Bloque l ’ADN Polymérase avril 17

38 Mise en Evidence des Différentes Phases
Du Cycle Cellulaire avril 17

39 Principe du Cytomètre en Flux
avril 17

40 Contenu en ADN et Cycle Cellulaire
G0G1 S G2 Mitose Temps avril 17

41 HISTOGRAMME D’ADN PAR CYTOMETRIE EN FLUX ET CYCLE CELLULAIRE
avril 17

42 The Src-STAT3 Pathway as Predictive Marker
of Drug Resistance avril 17

43 La Voie Src-STAT3 Permet la Résistance Aux Traitements Anti-Tumoraux
Tissue Normal Tissue Tumoral Prélevements Détection STAT3-P Normal Choix d’un Traitement (Thérapie ciblée) Ex: Intérêt Adriamycine sur Des cancers exprimant Src-STAT3 ? src-P Tumoral STAT3-P Tumoral avril 17

44 Prolifération et Inhibiteurs des Complexes Cyclines/cdk
1. L ’Activation de la Cellule par un Mitogène S ’Accompagne d ’une Inhibition de l ’Expression De l’Inhibiteur p27 2. La Présence de p27 est Incompatible avec La Prolifération avril 17

45 Un Rôle Complexe Pour la Protéine p21
I. Prolifération 1. L ’Activation de la Cellule par un Mitogène S ’Accompagne d ’une Augmentation de l ’Expression de p21 2. Cette Augmentation est Obligatoire pour que la Cellule Puisse Proliférer avril 17

46 Un Rôle Complexe Pour la Protéine p21
II. Différenciation 1. Blocage du Cycle Cellulaire 2. Activateur du Cycle Cellulaire 3. Induction de la Différenciation avril 17

47 p21 et Différenciation L ’Augmentation de p21 Induit la Différenciation Cellulaire avril 17

48 p21 et Différenciation Bloquer l ’Augmentation de p21
Bloque la Différenciation Cellulaire avril 17

49 Les Inhibiteurs du Cycle Cellulaire
Blocage au Niveau de la Formation du Complexe p15, p16: INK4 Spécifique Cycline D1/cdk4 Blocage de l ’Activité du Complexe, sans Dissociation p21, p27 Tout Complexe Cycline /cdk avril 17

50 Contrôle du Cycle Cellulaire et Cancer Prolifération Anormale
- - Gène p21, p16 Gène p21, p16 Stress Mutations Oncogenes ???? + Mutations Inhibitions Prolifération Anormale p16 Comprendre le Mécanisme d ’Activation des Inhibiteurs du Cycle Cellulaire, C’est Mieux Comprendre le Développement Tumoral avril 17

51 Régulation du Cycle Cellulaire Rôle des Inhibiteurs des Cyclines/cdk
1. Introduction Importance des Inhibiteurs Principe d’Inhibition Deux Grandes Familles d’Inhibiteurs 2. La Famille INK4, Les Protéines p21 et p27 p15 et p16 Dissocient Cycline D/cdk4 p15 et p16 sont Spécifiques de la Phase G1 Un Rôle Important pour p19ARF ? p21 et p27 Inhibent les Complexes Cycline/cdk Sans les Dissocier p21 et p27 Bloquent Tous les Complexes Cycline/cdk 3. Une Fonction Plus Complexe pour p21 p21 Bloque la Réplication de l ’ADN p21 est Induit par les Mitogènes p21 est un Médiateur de la Différenciation 4. Régulation de l ’Expression de p21: La Protéine p53 Fonction et Découverte de p53 Régulation de p53 p53 Active l ’Expression du Gène de p21 et de Bax avril 17

52 La Protéine p53 avril 17

53 Les Gènes Suppresseurs de Tumeurs
Rb et p53 avril 17

54 avril 17

55 avril 17

56 Rôle de La Protéine p53 ? Sénescence Apoptose Oncogènes
(Arrêt du Cycle) Apoptose avril 17

57 avril 17

58 Cassures de l ’ADN Et Mutations avril 17

59 avril 17

60 STRESS MUTATIONS ? avril 17

61 Régulation du Gène p21 avril 17

62 Quelles sont les Cibles de p53 ?
avril 17

63 p21 est un Gène cible de p53 avril 17

64 avril 17

65 Bax est un Gène cible de p53
avril 17

66 avril 17

67 La Famille des Protéines bcl2
avril 17

68 Conclusion: Les Gènes Cibles de p53
Activation de la Protéine p53 Modifications Post-Traductionnelles 2. Choix des coFacteurs Sénescence Apoptose PROTECTION avril 17

69 avril 17

70 Le Gène Suppresseur de Tumeur p53
Stress Mutations Oncogènes Ras: Sénescence Myc: Apoptose avril 17

71 avril 17

72 avril 17

73 Arrêt du Cycle Cellulaire
Stress Cellulaire (Cassures ADN, Mutations) Activation p53 Activation p21 p15, p16 INK4, p19ARF, p27 Blocage Cyclin/cdk avril 17