Analysein vivode la signalisation tumorale induite par les tyrosine-kinases par protéomique quantitative

Abstract

> Les tyrosine-kinases (TK) régulent la signalisation intracellulaire induite par de nombreux stimulus extracellulaires et conduisent à la croissance ou à l'adhésion cellulaires. La dérégulation de leur activité leur confère des propriétés oncogéniques qui contribuent à la formation de cancers chez l'homme. Cependant, les voies de signalisation impliquées ne sont que partiellement élucidées. Dans ce contexte, l'analyse par spectrométrie de masse de type SILAC (stable isotope labelling with amino acids in cell culture) permet de caractériser l'ensemble des substrats et la dynamique de phosphorylation activée par ces TK. Cette approche a ainsi mis en évidence une complexité inattendue de la signalisation oncogénique induite par la TK Src dans les cellules de cancer colorectal (CCR). Dans cette revue, nous décrivons une nouvelle méthode de type SILAC appliquée à des modèles in vivo de tumeurs humaines xénogreffées chez la souris immunodéprimée. L'application de cette méthode aux tumeurs colorectales a révélé des différences importantes dans la signalisation dépendante de Src in vivo et in vitro. Enfin, nous discutons l'intérêt du SILAC par rapport à d'autres méthodes de protéomique in vivo, ainsi que dans ses applications en cancérologie. < des résidus sérine (Ser) et thréonine (Thr), et pour seulement 0,8 % sur des résidus tyrosine (Tyr). Bien que très minoritaire, la phosphorylation sur Tyr (pTyr) constitue un mécanisme majeur dans la régulation de ces réponses cellulaires. Ce mécanisme a émergé avec l'apparition des organismes multicellulaires, sans doute pour coordonner la communication cellulaire au sein d'un organisme complexe [1]. Bien que très sophistiquée, la signalisation pTyr résulte de la combinaison de trois mécanismes moléculaires élémentaires que sont : (1) la phosphorylation du substrat, permettant l'activation du signal, (2) l'interaction avec une protéine effectrice contenant un domaine d'interaction protéine-protéine SH2, assurant la lecture du signal, et (3) la déphosphorylation du substrat, conduisant à l'arrêt du signal [2,31]. Ce mécanisme de signalisation est extrê-mement régulé afin d'éviter toute réponse cellulaire inappropriée, ce qui explique le taux cellulaire basal si faible de pTyr. En effet, la dérégulation d'une de ces trois actions conduit à de nombreuses pathologies humaines. Par exemple, les TK sont fréquemment déré-gulées dans les cancers où elles jouent un rôle important dans la progression tumorale [3]. Ainsi, les TK sont devenues des cibles pharmacologiques attractives en thérapie anticancéreuse, et certains inhibiteurs de ces enzymes constituent des médicaments très efficaces [4,5] Les tyrosine-kinasesLa cellule normale reçoit et répond à des signaux extracellulaires provenant de son microenvironnement qui contrôlent sa croissance, sa morphologie, son métabolisme et sa motilité. L'exécution correcte de ces différents processus biologiques est assurée par l'activation de signaux chimiques intracellulaires complexes qui aboutissent à la réponse cellulaire adéquate. La phospho...