Découverte de la protéine kinase CDK10 / Cycline M et exploration de ses fonctions biologiques en lien avec le syndrome STAR

• Main Author: Guen, Vincent
• Other Authors: Rennes 1
• Language: fr
• Published: 2013
• Subjects: Sciences médicales; Biologie moléculaire et cellulaire; Medical sciences; Molecular and cellular biology
• Online Access: http://www.theses.fr/2013REN1S084/document

Les kinases dépendantes des cyclines (CDKs) sont les régulateurs essentiels du cycle cellulaire. Au sein de la famille des cyclines, les fonctions de la cycline M (CycM), produit du gène FAM58A dont des mutations sont à l’origine du syndrome STAR, sont toujours inconnues. Dans une première partie, mon travail de thèse dévoile que CycM active CDK10, une CDK mystérieuse et toujours orpheline. CDK10/CycM phosphoryle le facteur de transcription ETS2 pour induire sa dégradation par le protéasome. Dans des cellules issues d’une patiente atteinte du syndrome STAR, les niveaux d’expression d’ETS2 sont plus élevés, et cette augmentation est liée à une diminution du niveau d’expression de CycM. ETS2 joue des rôles importants au cours du développement et dans la survenue de certains cancers. Ces travaux dévoilent l’existence d’un nouveau mécanisme de régulation de ETS2 et ils offrent le premier éclairage sur les mécanismes moléculaires à l’origine du syndrome STAR. Une deuxième partie de mon travail démontre que CDK10 et CycM sont des protéines localisées en zone centriolaire, en mitose et en quiescence. CDK10 et CycM régulent négativement la ciliogénèse et la longueur du cil primaire. Il dévoile un nouveau partenaire d’interaction et substrat de phosphorylation de CDK10/CycM, qui pourrait participer à cette régulation négative. Des anomalies de la ciliogénèse causent des défauts de développement caractéristiques de maladies génétiques nommées ciliopathies. Certains défauts de développement du syndrome STAR pourraient être liés à des anomalies de la ciliogénèse. === Cyclin-dependent kinases (CDKs) are activated by their cyclin subunits to drive the cell cycle. Among the cyclin family, the functions of the FAM58A gene product, cyclin M (CycM) remain unknown. However, FAM58A mutations lead to severe developmental defects which are reported as STAR syndrome. In the first part of my work, I show that CycM activates CDK10, an orphan and mysterious CDK. The novel protein kinase CDK10/CycM phosphorylates ETS2 to induce its degradation via the proteasome. ETS2 protein levels are increased in cells derived from a STAR patient, and this increase is attributable to decreased CycM levels. Altogether, these results reveal a new regulatory mechanism for ETS2, which plays key roles in cancer and development. They shed light on the molecular mechanisms underlying STAR syndrome. In a second part of my work, I show that CDK10 and CycM localize in a centriolar zone in mitosis and in quiescence. I show that CDK10 and CycM negatively regulate ciliogenesis and primary cilium length. Finally, I uncover a novel interactor and phosphorylation substrate of CDK10/CycM that may participate in this negative regulation. Ciliogenesis defects lead to severe developmental abnormalities called ciliopathies. Some STAR syndrome developmental anomalies could thus be linked to ciliogenesis defects.