As Alterações nos Processos e Metodologias

!'-de pRb semble être relativement indépendante !'-de l’état prolifératif !'-de la cellule (Nevins,

1998; Stiegler et Giordano, 1998).

1.6.2. Régulation des membres de la famille Rb

La fonction de pRb dépend principalement de son état de phosphorylation qui est

strictement contrôlé au cours du cycle cellulaire : pRb existe sous deux formes, une forme

hypophosphorylée active et une forme hyperphosphorylée inactive. C’est le passage de la

forme active à la forme inactive qui affranchit la cellule des contraintes extérieures et donne le

signal permettant la progression à travers le point de restriction. Cette transition est orchestrée

par les kinases dépendantes des cyclines (cdk). L’activité de ces kinases est régulée

positivement et séquentiellement par leur liaison à des cyclines spécifiques (sous-unités

régulatrices des kinases) {figure 23) et par phosphorylation et déphosphorylation de sites

spécifiques, et est régulée négativement par la liaison de protéines inhibitrices, les CKI (pour

cdk inhibitor) (Morgan, 1995 ; Wuarin et Nurse, 1996). pl07 et pl30 sont également

phosphorylées de façon dépendante du cycle cellulaire. L’hyperphosphorylation initiale des

protéines de la famille Rb est initiée par les cyclines de type D complexées à la cdk4 ou à la

cdk6, puis complétée par le complexe cycline E /cdk2, qui permet la transition de la phase G1

en phase S précoce. Les complexes cycline A/cdk2, cycline A/cdc2 et cycline B/cdc2

contribuent au maintien de l’état de phosphorylation de ces protéines entre les phases G1 et

M. Ce n’est qu’à partir de la fin de la mitose qu’elles sont déphosphorylées (Weinberg,

1995).

1.6.3. Fonctions des membres de la famille Rb

L’activité des protéines « à poche » dans le contrôle du cycle cellulaire est

essentiellement reliée à leur capacité à lier de nombreuses protéines {tableau 1), qui modulent

leur activité.

1.6.3.1. Contrôle de la prolifération

Dans les cellules eucaryotes, la progression d’une cellule à travers le cycle cellulaire

est partiellement contrôlée au niveau de la régulation de la transcription.

L’activité du facteur de transcription E2F est critique pour une cellule dans sa décision

de rester quiescente ou de proliférer. Des sites E2F sont présents dans les promoteurs de

gènes codant pour des protéines nécessaires pour la synthèse de l’ADN, et pour des protéines

qui contribuent à la régulation du cycle cellulaire {figure 24) (Bernards, 1997). Le facteur de

transcription E2F est un hétérodimère composé d’une protéine E2F et d’une protéine

analogue, DP (Girling et coll., 1993). Au moins six membres de la famille E2F ont été clonés,

mais seulement cinq sont caractérisés (Bernards, 1997). Les membres de cette famille sont

subdivisés en deux groupes ; le premier est constitué des membres E2F-1 à -3 et le deuxième

des membres E2F-4 et -5. Parmi les différents critères séparant ces deux groupes on distingue

: 1) une expression des gènes du premier groupe étroitement couplée à la croissance cellulaire,

indépendante et constante pour les autres (Nevins, 1998), 2) une liaison différentielle avec les

membres de la famille Rb : pRb peut s’associer au domaine transactivateur des différents

membres de la famille E2F mais en particulier à E2F-1, -2 et -3, tandis que pl07 et p 130 ne

lient que E2F-4 et -5 (Dyson et coll., 1993 ; Lees et coll., 1993), 3) une progression en phase

figure 25. Contrôle du facteur E2F par Rb au cours du cycle cellulaire. Au passage

du point de restriction, Rb est inactivé par les CDK et libère E2F qui peut transactiver

ses gènes cibles.

figure 26. Mécanisme de coopération entre Rb et HDAC1. Au cours de la phase G1, E2F

recrute un complexe Rb/HDAC1, qui désacétyle localement les histones et maintient une

structure "fermée" de la chromatine, réprimant la transcription.

E2F protéine poche

partenaire

actif pendant complexé en induction de

la phase S

localisation

nucléaire

induction de

l'apoptose

E2F-1 pRb fin G1-mi S début-mi G1 (pRb) +++ _oui +++

E2F-2 pRb fin G1-mi S début-mi G1 (pRb) +++ _oui non

E2F-3 pRb fin G1-mi S début-mi G1 (pRb) +++ oui non

E2F-4 p107, p130, (pRb) fin G1-mi S GO (p130);S(p107) non non non

E2F-5 JJ107, p130 JnG1-S(?) GO (pi 30) : S (pJ07) _{non non non}

s de fibroblates quiescents est induite par la surexpression des membres E2F-1, -2, ou -3,

mais pas après surexpression de E2F-4 ou -5 (Lukas et coll., 1996 ; Maim et Jones, 1996).

Pendant les deux premiers tiers de la phase Gl, le rôle de pRb hypophosphorylé est de

réprimer E2F. Le mécanisme de répression comporte le « masquage » du domaine

transactivateur de E2F, avec lequel la protéine pRb interagit directement, l’empêchant ainsi de

remplir sa fonction transactivatrice. La phosphorylation des protéines « à poche » par les

complexes cycline/cdk provoque la dissociation de la protéine inhibitrice, libérant E2F en

facteur de transcription actif (figure 25). De plus, le complexe pRb/E2F, lié aux sites E2F

dans la région promotrice des gènes, réprime la transcription de ces gènes grâce au

recrutement par pRb d’une protéine histone désacétylase, HDACl (figure 26) (De Pinho,

1998). L’HDACl désacétyle localement les histones, verrouillant ainsi le promoteur dans une

configuration inactive.

Certaines protéines virales ont la capacité de lier les membres de la famille Rb. Ces

interactions libèrent E2F et induisent la prolifération cellulaire nécessaire à la réplication

virale, en outrepassant le contrôle exercé par les membres de la famille Rb (Chellappan et

coll., 1992 ; Nevins, 1993). Les protéines de l’antigène T (Ag T) du polyomavirus, ElA de

l’adénovirus et E7 du papillomavirus possèdent le motif LxCxE. La protéine IE2 du

cytomégalovirus humain et la protéine EBNA5 de l’Epstein Barr virus possèdent également la

capacité de lier pRb (Hagemeier et coll., 1994 ; Li et coll., 1994).

11 semble que les différents complexes E2F/protéines « à poche » remplissent des

tâches différentes puisqu’ils sont présents à des étapes différentes du cycle cellulaire (tableau

2). En dépit de cette différence d’apparition, il est vraisemblable qu’il y ait un certain degré

de redondance fonctionnelle entre les différents complexes. Par exemple, les souris

déficientes pour pl07 ^107'^') ou pl30 (pl30'^') se développent normalement, alors que la

double déficience pl07’/pl30’^' provoque la mort des souris à la naissance (Moberg et coll.,

1996; Mulligan et Jacks, 1998). Comme les protéines E2F semblent être les cibles majeures

de pl07 et de pl30, ces données suggèrent que les complexes E2F/protéines « à poche »

montrent également une redondance fonctionnelle pendant le développement. Cependant, il

semble que la présence de p 107 et p 130 ne puisse pas compenser la perte de pRb puisque les

souris déficientes pour pRb (pRb'*^*) meurent in utero, tandis que pRb compense la perte de

pl07 et de pl30 dans le développement de la majorité des tissus (Condorelli et Giordano,

1997). De plus, les souris pRb^^' montrent une incidence accrue de tumeurs, ce qui n’est pas

le cas des souris pl07'^' et pl30'^’ (Harrison et coll., 1995 ; Lin et coll., 1996,

Mulligan et Jacks, 1998). De même dans les cancers humains, le gène RB est fréquemment

muté (30%), tandis que des mutations de pl07 et pl30 n’ont pas encore été rencontrées

(Weinberg, 1995), ce qui suggère que pRb serait la principale protéine de sa classe contrôlant

le passage du point R.

De plus, pRb est la seule protéine capable de réprimer la transcription par les trois

ARN polymérases (figure 27). En effet, puisque les gènes régulés par E2F sont transcrits par

TARN polymérase II, pRb réprime également l’activité de TARN polymérase II en réprimant

l’activité E2F (White, 1997). Des études récentes ont montré que pRb pouvait également

réguler les autres polymérases de type I et III, responsables de la synthèse des grands ARN

ribosomiaux (ARNr) pour la pol I, de la sous-unité 5 S des ARNr et des ARN de transferts

(ARNt) pour pol III (White, 1997). Ceci accentue le rôle central de pRb dans la régulation de

la phase Gl, car une cellule en prolifération doit augmenter sa biosynthèse protéique de

manière à avoir une masse suffisante avant d’entrer en phase S.

ADN

ADN

figure 27. La protéine du rétinoblastome (Rb) peut réguler la transcription des ARN

polymérases I, Il et III.

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