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1

Le cycle cellulaire
Chez lhomme environ de 1013 à1014 cellules
(109/g de tissus) A chaque seconde, des millions
de cellules sont produites de telle manière à ce
quil y ait un status quo. 1 cellule donne 2
cellules de même taille, copies conformes de la
cellule mère. Nécessite une duplication des
éléments cellulaires suivie dune
division. Duplication et division exactes de
lADN Duplication et division approximatives des
structures et éléments cellulaires Lors de la
division, les cellules eucaryotes évoluent selon
une séquence de phases qui composent le cycle
cellulaire. Le cycle cellulaire comprend
plusieurs sous-cycles (chromosomique,
centrosomique, de la membrane nucléaire,
cytoplasmique)
2
Universalité du cycle cellulaire
3
Le cycle cellulaire

• Description du cycle cellulaire
• Eléments moteurs du cycle
• Points de contrôles et régulation extrinsèque du
  cycle

4
On définit les phases du cycle principalement en
référence au cycle chromosomique -Le cycle
chromosomique, précis, synthèse dADN (phase S du
cycle) et partage de lADN (phase M  mitose
cytokinèse ou cytodiérèse). Une phase dite G2
sépare S de M. une phase G1 suit la phase M. -Le
cycle du centrosome, précis, dont le rôle est
dorganiser les deux pôles du fuseau mitotique
qui intervient dans la ségrégation des
chromosomes à la mitose. -Le cycle cytoplasmique
approximatif croissance cytoplasmique et
cytodiérèse. Ces cycles sont interdépendants car
co-régulés.
5
Le cycle cellulaire

• Description du cycle cellulaire
• Méthodes et modèles détude
• Microscopie
• Incorporation de précurseurs de lADN
• Cytométrie de flux
• Synchronisation de cellules
• Xénope
• Levures

6
Microscopie les différentes phases de la mitose
Ce que lon voit le mieux au microscope est la
mitose  condensation des chromosomes et la
cytodiérèse  En interphase (entre 2 mitoses), on
ne voit que de la croissance. Des expériences
de microcinétique sur des cellules vivantes
permettent de mesurer la durée de la phase M et
la durée dun cycle (Tc) dans des conditions
données. On appelle Index mitotique dune
population de cellules le de cellules en phase
M. Plus il est grand plus les cellules cyclent
rapidement.
7
Microscopie les différentes phases de la mitose
8
Mesure de la durée des phases du cycle cellulaire
Incorporation de précurseurs de lADN (Thymidine
tritiée) Cytométrie de flux (BrdU)
9
Mesure du contenu cellulaire en ADN par
cytométrie de flux (iodure de propidium)
Cellules en phase G1
Cellules en phase G2 et M
Nombre de cellules
Cellules en phase S
Quantité relative d ADN par cellule
Quantité relative d ADN par cellule
10
Culture et synchronisation de cellules.
La synchronisation est utile pour étudier des
événements biochimiques liées à une phase du
cycle cellulaire. On bloque les cellules en un
point du cycle de façon réversible. Lorsque lon
supprime le blocage, les cellules repartent au
même stade  synchronisées. - Carence en sérum 
synchronisation en G0. Les cellules ne se
divisent quen présence de sérum (facteurs
mitogènes). - Nocodazole  bloque lassemblage
des microtubules, blocage en G2/M par blocage du
fuseau mitotique.
11
Modèle de lovocyte et de lœuf de Xénope
ou  œuf 
fécondation
1 mm
Quantité relative d ADN par cellule
Quantité relative d ADN par cellule
Stade 4096 cellules
Stade 4 cellules
12
Modèle détude de la levure
Schizosaccharomyces pombe
Saccharomyces cerevisiae
- Mutants thermosensibles du Cycle de Division
Cellulaire CDC2, CDC13, CDC25, CDC18, CDC10, ...
13
Mutants conditionnels du cycle cellulaire chez S.
cerevisae
Exemple de mutant thermosensible
Température permissive
Température non-permissive
Analyse par cytométrie en flux
Ce mutant thermosensible bloque la progression
de son cycle en G1
14
Clonage par complémentation Lexemple de cdc2
chez S. pombe
Arrêt en G2
Arrêt en G2
Identification de lhomologue fonctionnel de cdc2
dans toutes les espèces eucaryotes
UNIVERSALITE DES MECANISMES DE CONTRÔLE DU CYCLE
CELLULAIRE
15
Description du cycle cellulaire
Durée des différentes phases Cycle du
centrosome Cycle de la membrane nucléaire Etapes
de la mitose Fusions cellulaires
16
Durée des phases du cycle cellulaire
Durée totale Tc Tc varie beaucoup Levure  Tc 
1h30 en milieu riche. Embryon de grenouille
1heure Foie humain adulte  1 an G1, qui sépare M
et S, est létape de durée la plus variable.
Lorsquelle est longue, on parle de phase G0 ou
état quiescent (qui peut correspondre à un état
différencié ou à un état d  attente  concerne
les cellules nerveuses, le muscle strié
squelettique).
17
Durée des phases
- Interphase  90 du temps du cycle au
minimum Phase G1  au moins 8heures 
Augmentation de lactivité métabolique en fin de
G. Phase S  10h/22h  Doublement de la quantité
dADN. Phase G2  3h/4h Entre la fin de la phase
S et le début de la mitose. - phase M (mitose
cytocinèse ou cytodiérèse)  10 du temps du
cycle au maximum. 30 min./2h Condensation
chromosomique Rupture de lenveloppe
nucléaire Séparation des chromatides sœurs
(ségrégation) Formation de 2 noyaux - Division du
cytoplasme (cytodiérèse).
18
Description du cycle cellulaire
Durée des différentes phases Cycle du
centrosome Cycle de la membrane nucléaire Etapes
de la mitose Fusions cellulaires
19
Cycle du centrosome
Phase G1  1 centrosome, microtubules
astraux Fin G1  Séparation des centrioles
(nucléophosmine) S/ G2 Duplication des
centrioles, séparation des 2 centrosomes
(kinase Mps-1) Prophase  Apparition des
centres organisateurs de microtubules (COM) et
des asters Eloignement des centrosomes Apparit
ion et allongement des microtubules
polaires. Apparition des microtubules
kinétochoriens Métaphase Le fuseau mitotique est
formé Anaphase  Raccourcissement des
microtubules kinétichoriens, puis allongement
des microtubules polaires
20
Cycle de la membrane nucléaire
Pré-Métaphase -rupture de l enveloppe
nucléaire -phosphorylation des lamines
nucléaires lamine A lamine C forment des
hétérodimères solubles lamine B forme des
vésicules avec des fragments de lenveloppe
nucléaire Télophase - reformation de
l enveloppe nucléaire - déphosphorylation des
lamines qui se réassocient à chaque chromosome
en décondensation
21
Description du cycle cellulaire
Durée des différentes phases Cycle du
centrosome Cycle de la membrane nucléaire Etapes
de la mitose Fusions cellulaires
22
La mitose
Prophase  Condensation des chromatides
sœurs Phosphorylation des histones, des
condensines Maturation du COM Prémétaphase  R
upture de l enveloppe nucléaire Métaphase Chrom
osomes en plaque équatoriale Fuseau mitotique
formé Anaphase  Détachement des chromatides
sœurs, relargage des cohésines Ascension
polaire Télophase Reconstitution de lenveloppe
nucléaire (Cytodiérèse formation de lanneau
contractile - déphosphorylation
CLégère-myosine)
23
Description du cycle cellulaire
Durée des différentes phases Cycle du
centrosome Cycle de la membrane nucléaire Etapes
de la mitose Fusions cellulaires
24
Les expériences de fusions de cellules
Fusion
Hétérocaryons
Le noyau en G2 voit sa mitose retardée tandis que
le noyau en S poursuit son programme
Le noyau en G2 voit sa mitose retardée tandis que
le noyau en G1 poursuit son programme
Le noyau en G1 entre en phase S immédiatement
Facteur retardateur de phase M (en phases G1 et S)
Facteur Inducteur de lentrée en S (SPF) (en
phase S uniquement)
25
Les expériences de fusions de cellules
(C) Activation de lentrée en mitose
Un facteur présent dans les cellules mitotiques
déclenche la condensation des chromosomes et
lentrée en mitose dans les cellules en G1, S et
G2
MPF M-Phase Promoting Factor Facteur
Promoteur de la phase M
26
Ces expériences permettent donc de mettre en
évidence que deux transitions importantes dans le
cycle cellulaire, l'entrée en mitose et l'entrée
en phase S, sont sous la dépendance de facteurs
de régulation.
27
Le cycle cellulaire

• Description du cycle cellulaire
• Eléments moteurs du cycle
• Points de contrôles et régulation extrinsèque du
  cycle

28
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Découverte et caractérisation des cdks et des
  cyclines
• Apports de la biologie du développement
• Apports de la génétique de la levure
• Cas des mammifères
• Régulation des activités des cdks au cours du
  cycle
• Altérations conduisant à l oncogénèse

29
Caractérisation de lactivité MPF (Mitose
Promoting Factor)
Activité MPF Maximale
Pas d'activité MPF
30
Découverte des Cyclines (Oursin)
Accumulation en interphase Niveau Maximal en
Mitose Dégradation brutale en fin de Mitose
Des gènes de cyclines ont été clonés chez tous
les eucaryotes
Tim HUNT
NOBEL 2001
31
MPF est un hétérodimère composé de la cycline B
et dune kinase appelée cdc2 ou p34cdc2 ou cdk-1
(cyclin dependant kinase 1)
Les substrats de MPF
Histones Lamines nucléaires Chaîne légère de la
myosine c-fos, c-abl p53 Topoisomérase
II Facteurs délongation Condensines, kinésines,
Cdc25, Polo kinase, Cycline B
32
Dégradation du MPF
La sortie de la phase M dépend de la dégradation
de MPF, qui elle-même dépend de la dégradation de
la cycline
33
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Découverte et caractérisation des cdks et des
  cyclines
• Apports de la biologie du développement
• Apports de la génétique de la levure (S. pombe)
• Cas des mammifères
• Régulation des activités des cdks au cours du
  cycle
• Altérations conduisant à loncogénèse

34
Identification de régulateurs de lentrée en
Mitose (1) Les mutants cdc
cdc25
Schizosaccharomyces pombe
Phénotype Wee
Phénotype Cdc
Surexpression
Perte de fonction
Cdc25 est un activateur dose dépendant de
lentrée en mitose
Cdc25
G2
M
35
Les mutants wee
Identification de régulateurs de lentrée en
Mitose (2)
Wee1
Phénotype Wee
Phénotype Cdc
Surexpression
Perte de fonction (ts ou disruption)
Wee1 est un inhibiteur dose dépendant de lentrée
en mitose
Wee1
G2
M
36
Mutant cdc2- pas de division  cellule géante 
avec un seul noyau et des chromosomes dupliqués 
bloqué en mitose. Clonage par complémentation  Cd
c2 est une kinase de 34 kDa et est léquivalent
de la kinase trouvée chez le Xenope. Cest
dailleurs après avoir trouvé Cdc2 chez S. pombe
que lon a cherche à voir si le MPF de Xenope
avait une activité kinase. Elle est aussi appelée
cdk1 (cycline dependant kinase). Complémentation
aussi avec une kinase humaine (63 dhomologie ce
qui montre la conservation des mécanismes). Contie
nt des sites de phosphorylation sur Thr 161 ainsi
que sur la Tyr 15 (située dans le site de
fixation de lATP de la kinase).
37
. Mutant cdc13-  Cdc13 équivalent de la cycB de
xenope (B1 et B2) Cdc13/Cdc2 MPF de S.
pombe Lanalyse dautres mutants cdc et wee ont
montré que dautres mutants influencent
lactivité du MPF chez S. pombe  . Mutant
cdc25-  arrêt au pied de la mitose. Si
surexprimée, traversée plus rapide de la phase G2
doù des cellules filles petites (Phénotype
 Wee ) . Mutant wee1- entrée prématurée en
mitose (phénotype Wee)  surexpression augmente
la durée G2  cellules plus longues.
38
Cdc25 (activateur) et Wee1 (inhibiteur) régulent
lactivité MPF . Clonage par complémentation,
séquencage, analyse in vitro  Cdc25 active MPF
(phosphatase (phénotype Wee) à double
spécificité  thréonine/tyrosine)(déphosphoryle
Y15) Wee1 inhibe MPF (protéine kinase à double
spécificité Thr/Tyr) (phosphoryle
Y15). Récemment on a isolé une autre protéine
régulatrice du MPF qui est la CAK ou Cdc2
activating kinase (sur Thr 161). Il sagit dune
phosphorylation activatrice (comme son nom
lindique).
39
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Découverte et caractérisation des cdks et des
  cyclines
• Apports de la biologie du développement
• Apports de la génétique de la levure
• Cas des mammifères
• Régulation des activités des cdks au cours du
  cycle
• Altérations conduisant à loncogénèse

40
La régulation du cycle cellulaire
Pour assurer, dune part, lordre immuable de la
succession des quatre phases du cycle (régulation
du cycle), et dautre part, lobtention de deux
cellules filles rigoureusement identiques
(surveillance de l'ADN), la cellule dispose de
systèmes de régulation hautement
perfectionnés. Dans le premier cas, (régulation
du cycle), ce sont essentiellement des kinases
cycline-dépendantes, les Cdk, qui
interviennent. Dans le second cas, dautres
molécules interviennent dans différents
mécanismes de surveillance du cycle pour inhiber
les Cdk de la régulation du cycle et arrêter le
cycle, si l'étape précédente n'est pas terminée,
ou si une "réparation" est nécessaire.
41
(No Transcript)
42
La régulation de la succession des quatre phases
du cycle cellulaire
Les différentes phases du cycle ont lieu selon un
ordre immuable et cest pour assurer le maintien
de cette séquence quinterviennent des Cdk
assurant la régulation du cycle cellulaire. Il
en existe plusieurs elles interviennent tout au
long du cycle dans un ordre déterminé en phase
G1 et pour la transition G1-S, cest à dire pour
le déclenchement de la réplication de lADN, en
phase S pour la poursuite de la réplication, en
phase G2 et pour la transition G2-M, cest à dire
pour le déclenchement de la mitose et pour
l'exécution de la mitose. Les Cdk agissent soit
sur les protéines qui permettent la réalisation
des événements du cycle (leur fonction est alors
de provoquer les événements du cycle), soit sur
la protéine Rb, (leur fonction étant alors de
permettre la progression du cycle).
43
(No Transcript)
44
Les kinases dépendantes des cyclines (CDK) dans
les cellules animales
Mitose
CDC2
CDK2/4/6
Cycle
CDC2
G1
G2
Cellulaire
CDK2
S
CDK2
45
Les cyclines dans les cellules animales
46
(No Transcript)
47
La cycline D1
Fibroblastes humains IMR90 synchronisés par
carence en sérum
G0
4h
8h
16h
24h
Accumulation nucléaire en phase G1 Disparition
lors de lentrée en phase S
48
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Découverte et caractérisation des cdks et des
  cyclines
• Régulation des activités des cdks au cours du
  cycle
• MPF entrée et sortie de mitose
• Généralisation
• Transition G1/S
• Altérations conduisant à loncogénèse

49
Régulation du MPFchez les mammifères
Activité H1 kinase
Cdc25
Wee1/Myt 1
P
P
P
P
P
cycB
cycB
cycB
P
P
P
cycB
CAK
Phase
G1
S
G2
M
50
(No Transcript)
51
(No Transcript)
52
(No Transcript)
53
Entrée en mitose
MKLP-1
Activité Plk-1 (Polo like kinase) - Corrélation
entre activation et localisation nucléaire -
Coordination assemblage du fuseau et activation
du MPF Boucle damplification positive
Plk-1
Translocation nucléaire
Cdc25
CycB
cdk1
Wee1
MPF
dégradation
SCF
54
Entrée en mitose
MKLP-1
Chk-1/2
Activité Plk-1 - Corrélation entre activation et
localisation nucléaire - Coordination assemblage
du fuseau et activation du MPF Boucle
damplification positive Inhibition par des
lésions de lADN
Plk-1
Translocation nucléaire
Cdc25
CycB
cdk1
Wee1
dégradation
SCF
55
Régulation du MPF par lAPC Anaphase promoting
complex
APC
CDC2
Cyclin B
CDC2
Poly-ubiquitinylation
PDS1
CDC2
Inhibiteurs de l anaphase
Cyclin B
ESP1
Cytokinèse
G2
Prophase
Metaphase
Anaphase
G1
PDS1 sécurine ESP1 séparase
56
Régulation de lactivité des cdk Généralisation

• Cyclines synthèse et dégradation
• Les cyclines ne sont là que de manière cyclique.
  Le niveau augmente classiquement par activation
  transcriptionnelle, diminue par augmentation de
  la dégradation. Initiée par une phosphorylation
  sur la cycline (montré pour Cln2 et pour B) et
  par lactivation des systèmes de dégradation.
• - Phosphorylation/Déphosphorylation
• - Inhibiteurs de Cdk Cdki
• - Dérégulations phénotypes KO

57
Régulation de lactivité des cdk Généralisation

• - Cyclines synthèse et dégradation
• - Phosphorylation/Déphosphorylation
• CAK (activation par phosphorylation)
• Famille Cdc25 (déphosphorylent cdk)
• Inhibiteurs de Cdk Cdki (association à cdk libre
  
• ou complexe cdk/cycline)
• - Dérégulations phénotypes KO

58
Régulation des CDKs par les phosphatases CDC25
CDC25C
CDK1
CDC25B
M
CDC25B
Cycline A
Cycline D
CDK1
Cycle
G2
G1
Cellulaire
C-Myc
S
Cycline E
Cycline A
CDC25A
CDK2
59
Régulation de lactivité des cdk Généralisation
- Cyclines synthèse et dégradation -
Phosphorylation/Déphosphorylation - Inhibiteurs
de Cdk Cdki Famille INK-4 Famille CIP/KIP -
Dérégulations phénotypes KO
60
Régulation de l'activité des Cdk par les Cdki
Cdki
Cycline
Cdk
Cdk
Cdki
Actif
Inactif
p21Cip1, p27Kip1 p27Kip2,
P15Ink4B P16Ink4A P18Ink4C P19Ink4D
Association stoechiométrique
61
Induction des Cdki
Cdk4/6-CycD (Cdk2-CycE-A) (Cdk1-CycB)
Lésions de l'ADN (via p53) Rayonnements
g Rayonnements UV Anticancéreux Différenciation
Cellules musculaires Neurones Senéscence
CDK2,4,6
p
2
1
p
1
5

(
)
TGF-beta
W
A
F
1
I
N
K
4
B
C
i
p
1
,

S
d
i
1
p
2
7
p
1
6

(
)
I
N
K
4
A
TGF-beta Inhibition de contact Rapamycine Diférenc
iation
K
i
p
1
p
5
7
p
1
8
,
p
1
9

(
)
I
N
K
4
C
,
4
D
K
i
p
2
Progression dans le cycle G1/S
62
Mécanismes de surveillance contrôlant les
transitions G1/S, G2/M et Métaphase/Anaphase
En plus des Cdk, molécules permettant le passage
d'une phase à l'autre et lenchaînement des
événements du cycle, existent des mécanismes
capables de surveiller des processus très
importants du cycle, de détecter des anomalies et
dimposer larrêt du cycle si des anomalies sont
constatées. Ces mécanismes interviennent lorsque
des lésions ( DDCP DNA Damage Checkpoint ) ou
des anomalies de réplication de l'ADN ( RCP
Réplication Checkpoint ) sont détectées, ou pour
contrôler que les chromatides-sœurs vont bien se
répartir équitablement dans les deux cellules
filles (MCP Mitotic Checkpoint ). Ils assurent
en quelque sorte le contrôle qualité du cycle
cellulaire. En effet, si seules les Cdk
intervenaient, l'enchaînement des phases du cycle
pourrait continuer à avoir lieu, même si lADN
était endommagé, ce qui conduirait finalement à
des anomalies génétiques ou chromosomiques graves
pour les cellules, par exemple perte d'un
chromosome ou d'un morceau d'ADN.
63
(No Transcript)
64
(No Transcript)
65
(No Transcript)
66
Conclusion
Le passage en phase S est retardé quand
l'ADN est lésé La réplication est suspendue
quand lADN est endommagé Lentrée en
mitose est suspendue quand la réplication nest
pas terminée ou que l'ADN est lésé. La
séparation des chromatides en mitose est retardée
si un seul chromosome n'est pas correctement
attaché au fuseau.
67
Régulation de lactivité des cdk Généralisation
- Cyclines synthèse et dégradation -
Phosphorylation/Déphosphorylation - Inhibiteurs
de Cdk Cdki Famille INK-4 Famille CIP/KIP -
Dérégulations phénotypes KO
68
Souris p21Cip1 -/-
Anomalies du checkpoint G1/S Bloquage en G1
Cellulaire
69
Souris p27 -/-
70
Souris p16 -/-
Cellulaire
Augmentation de lindex mitotique, Augmentation
de la proportion de cellules en phase S Haute
densité de saturation en culture
71
Souris Cyc D1 -/-
Cellulaire
RAS
72
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Découverte et caractérisation des cdks et des
  cyclines
• Régulation des activités des cdks au cours du
  cycle
• MPF
• Généralisation
• Transition G1/S
• Altérations conduisant à loncogénèse

73
Rôle central des complexes cycline G1/cdk
cest-à-dire D1/D2/D3/ cdk4/6 et E/cdk2
Puis des complexes cycline S/cdk, cest à dire
A/cdk2 Le substrat principal de ces complexes
est pRb ou protéine du rétinoblastome, appelé
ainsi car retrouvé non fonctionnel dans les
tumeurs de lœil de type rétinoblastome. Une
mutation sur lun des allèles prédispose au
rétinoblastome. Il existe en fait pRB (p105 ou
110) et 2 protéines présentant des homologies,
p107 et p130 qui forment la famille des  pocket
protein .
74
RB Substrat des complexes Cyc G1-CDK et Cyc S-CDK
G1
S
72h sans sérum
P-RB
RB
4
8
12
16
20
FibroblastesIMR90 en culture
20 sérum
75
Famille RB des protéines à poche
Complexes E2F/DP à activité de facteurs de
transcription E2F1 -gt E2F6 DP1 et DP2
RB s'associe à E2F1,2 et 3 (activateur
transcriptionnel) p107 et p130 -gt E2F4, 5 et 6
rôle de régulateur négatif)
-
RB p107 p130
Histones Désacétylases condensation de la
chromatine

76
Transition G1/S
- Phosphorylation inhibitrice de pRb par
cycD-cdk4/6 libération de E2F - La
transcription de E2F est activée par
E2F/DP1 Auto-amplification - E2F/DP1 active la
transcription de CycE et Cdk2 RB est substrat de
CycE-Cdk2 Boucle de régulation positive
Passage du Point de Restriction - E2F/DP1 active
la transcription CycA et Cdk2 RB est substrat de
CycA-Cdk2 Maintien de la transcription en phase
S - CycA/Cdk2 inactive DP1 en fin de phase
S Arrêt de la transcription en fin de phase S
77
Transition G1/S
DP1
78
(No Transcript)
79
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Altérations conduisant à loncogénèse
• La voie RB RB, P16 et Cycline D1
• Cyclines A et E
• Cyclines virales (Cycline K hHV-6)
• CDC25B (surexpression)
• CHK2 (mutations inactivatrices)

80
Mutations dans la voie RB
p16
Cycline D
RB
S
RB

Facteur De Transcription
Facteur De Transcription
81
Identification initiale de la cycline D1
PRAD1 Gène réarrangé avec le locus de l'hormone
parathyroidienne (PTH) 11p15 -gt 11q13
Région 5' régulatrice de PTH
Promoteur de PRAD1
ORF PRAD1
PRAD1 Cycline 1
Expression aberrante de Cycline D1
Tumeurs bénignes non invasives et non
métastasiantes
BCL1 Translocation BCL1 (B-cell Lymphoma 1)
retrouvé dans des lymphomes B centrocytiques. Réa
rrangement avec le locus des immunoglobulines
IgH enhancer element
Promoteur de Cyc D1
ORF cycline D1
Expression élevée de Cycline D1
Association à des tumeurs agressives
82
La cycline D1 Autres observations
Tumeurs du sein
60 de surexpression de cycline D1 Pas de
corrélation avec le type tumoral et l'agressivité
Tumeurs du sein et carcinomes tête et cou
15 -20 d'amplification de 11q13 (locus cycline
D1)
83
Situation régulée
Seuil de cycline
Dérégulation du niveau basal
Activation prématurée
Seuil de cycline
Activation constitutive
Perte de régulation
84
Mutations dans la voie RB
p16
Cycline D
RB
S
RB

Facteur De Transcription
Facteur De Transcription
85
Mutations de MTS1 - p16Ink4A
Mutations de p16 80 des mélanomes Glioblasto
mes Cancers du pancréas etc Délétions Méthylati
on
p16
Altération de la liaison à CDK4 Pas d'inhibition
activité kinase Pas d'inhibition de prolifération
Cycline D
86
Structure génomique, mutations et transcripts des
locus INKb (p15) et INKa/ARF (p16 et p19ARF) chez
la souris
(Cancer Medecine, 5eme edition), p19ARF a pour
équivalent p14ARF chez lhomme.
87
Mutations dans la voie RB
p16
Cycline D
RB
S
RB

Facteur De Transcription
Facteur De Transcription
88
Le cycle cellulaire

• Eléments moteurs du cycle
• Altérations conduisant à loncogénèse
• La voie RB RB, P16 et Cycline D1
• Cyclines A et E
• Cyclines virales (Cycline K hHV-6)
• CDC25B (surexpression)
• CHK2 (mutations inactivatrices)

89
Le cycle cellulaire

• Description du cycle cellulaire
• Eléments moteurs du cycle
• Points de contrôles et régulation extrinsèque du
  cycle
• Points de contrôle internes
• Régulation extrinsèque

90
Les points de contrôle du cycle cellulaire
fuseau mitotique
Métaphase/Anaphase
Mitose
G1
Transition G2/M
G2
intégrité de l ADN
Transition G1/S
Transition S/G2
S
intégrité de l ADN
quantité dADN
Mettent en jeu les complexes CDK/cyclines et
leurs mécanismes régulateurs
91
Mise en évidence du rôle de p53
P53-/-
WT
92
Régulation du taux de p53
p53wt
Mdm-2
p53 RE
dégradation
inhibition de la transactivation
93
Stabilisation de p53 suite à des lésions sur lADN
p53wt
P
Mdm-2
P
p53 RE
P21 PCNA GADD45 BAX IGF-BP3 14-3-3-s ...
stabilisation activation
94
Conséquences de la mutation de p53
p53mutée
Mdm-2
inactive
p53 RE
Pas de dégradation, stabilisation, inactivation
95
Modifications post-traductionnelles régulatrices
de p53
96
Voies amonts de p53 ATM (ataxia-telangectasie
mutated) et DNA-PK
Cdc25C
Chk1/Chk2
arrêt du cycle G2
P
Wee-1
P
14-3-3s
ATM
arrêt du cycle G2
CDB
GADD45
T
réparation
P
T
P
p53
DNA-PK
P
Bax
T
apoptose
mdm2
P
T
P
P
p73
c-Abl n
p21
arrêt du cycle G1
P
T
apoptose
Voie SAPK/JUNK
97
Voies amonts de p53 ATM et DNA-PK
Cdc25C
Chk1/Chk2
arrêt du cycle G2
P
Wee-1
P
14-3-3s
ATM
arrêt du cycle G2
GADD45
T
réparation
P
CDB
T
P
p53
DNA-PK
P
Bax
T
apoptose
mdm2
P
T
P
P
p73
c-Abl n
p21
arrêt du cycle G1
P
T
apoptose
Voie SAPK/JUNK
98
Voies dactivation de p53
99
Rôle de p14ARF (p19ARF) dans le contrôle de la
transition G1/S
100
(No Transcript)
101
Activation du point de contrôle G2/M En réponse à
des lésions de l'ADN
p53
14-3-3-s
Cycline
Cycline
CDC2
CDC2
ATM
CHK
14-3-3
CDC25C
CDC25C
actif
inactif
cytoplasme
noyau
102
Voies amonts de p53
Cdc25C
Chk1/Chk2
arrêt du cycle G2
P
Wee-1
P
14-3-3s
ATM
arrêt du cycle G2
GADD45
T
réparation
P
CDB
T
P
p53
DNA-PK
P
Bax
T
apoptose
mdm2
P
T
P
P
p73
c-Abl n
p21
arrêt du cycle G1
P
T
apoptose
Voie SAPK/JUNK
103
Checkpoint mitotique
défaut de tension sur les kinétochores kinétochor
es libres
Ipl-1
(Aurora kinase)
Mps-1
Sensor
kinétochores
BUB1
MAD1
BUB2/3
MAD2
MAD3
Voie de transduction
Cdc20
cycB
Effecteur
APC
CDH1
Sécurine
104
Le cycle cellulaire

• Description du cycle cellulaire
• Eléments moteurs du cycle
• Points de contrôles et régulation extrinsèque du
  cycle
• Points de contrôle internes
• Régulation extrinsèque
• Nature des signaux
• Voies de transduction

105
Régulation extrinsèque

• Nature des signaux
• Unicellulaires nutriments
• Multicellulaires
• Contacts cellules/cellules
• Matrice extracellulaire
• Médiateurs chimiques
• Voies de transduction
• Mitogènes, facteurs de croissance, facteurs de
  survie
• Intégrines
• Cibles
• Cyclines G1 et G1/S et S
• Cdki (p21/p27)

106
Médiateurs chimiques régulant le cycle cellulaire
Mitogènes, facteurs de croissance, facteurs de
survie
PI3K
Ras
Cytokines
Raf
PI(3,4,5)P3
Voie JAK/STAT
MEK1/2
PDK1
ERK1/2
AKT/PKB
S6kinase
eIFE4
SRF/Elk-1
Myc
Bad
prolifération
croissance
Inhibition de lapoptose
Prolifération différenciation

107
Rôle de p14ARF (p19ARF) dans le contrôle de la
transition G1/S
108
Interactions avec la matrice extracellulaire
régulant le cycle cellulaire
Intégrines liées à la matrice extracellulaire
Src
FAK
Ilk
Ras
AKT/PKB
Raf
MEK1/2
GSK-6
ERK1/2
dégradation
SRF/Elk-1
Cycline D1
Transition G1/S
109
Le cycle cellulaire

• Fonctionnement du cycle
• oscillations  synthèse, dégradation
• Régulation
• intrinsèque (provenant de lintérieur de la
  cellule)
• extrinsèque (adaptation au milieu extérieur)
• Dérégulation
• proto-oncogènes et suppresseurs de tumeur
• Nombre limité de divisions cellulaires

110
Entrée en mitose
MKLP-1
Chk-1/2
Activité Plk-1 - Corrélation entre activation et
localisation nucléaire - Coordination assemblage
du fuseau et activation du MPF Boucle
damplification positive Inhibition par des
lésions de lADN
Plk-1
Translocation nucléaire
Cdc25
CycB
cdk1
Wee1
dégradation
SCF
111
Cycle du centrosome (cellules animales)
Cycle du centrosome (cellules animales)