Stage proposé par Odile MULNER-LORILLON Directeur de Recherche CNRS, HDR Nom et adresse du Laboratoire ou de l’Unité : UMR Mer&Santé CNRS/UPMC 7150 Station Biologique 29250 ROSCOFF Téléphone : 02 98 29 23 66 Mail : [email protected] Site internet : http://www.sb-roscoff.fr/CCD/ Directeur du Laboratoire ou de l’Unité : Patrick CORMIER Intitulé de l ‘équipe d’accueil : Equipe Traduction, Cycle Cellulaire et Développement Prénom et NOM du Responsable de l’équipe : Patrick CORMIER Résumé du thème de recherche de l’équipe La thématique de recherche de l'équipe est l’étude de la régulation de l’expression des gènes au niveau de la traduction au cours du développement précoce. L’objectif est de caractériser les mécanismes moléculaires qui coordonnent la traduction des ARN messagers en protéines avec le déroulement des cycles cellulaires après la fécondation. Nous utilisons l'embryon d'oursin qui est historiquement un modèle de choix à la fois pour l'étude du développement embryonnaire et celle des mécanismes moléculaires de la régulation traductionnelle de l'expression des gènes (Mathews et al. 2007, in Translational control in biology and medecine, CSH Press, NY, pp369-400). Nous avons obtenu des résultats originaux sur l’implication de modifications quantitatives (ex : dégradation) et qualitatives (ex : phosphorylation) de facteurs de traduction et de leur régulateurs dans la régulation de la lecture des messagers (recrutement et traduction). Titre du projet de stage : Régulation de l’expression des gènes et division cellulaire chez l’embryon d’oursin Prénom, NOM, téléphone et adresse e-mail du Responsable du stage: Odile MULNER-LORILLON, 02 98 29 23 37, [email protected] Projet de stage : Un acteur clé de la régulation de la traduction est le facteur d’initiation eIF4E (eukaryotic Initiation factor 4E) responsable du recrutement des messagers sur les polysomes. Il est couramment admis que l’activité d’eIF4E est régulée principalement par sa séquestration par des protéines inhibitrices, les 4E-BPs (eIF4E-binding proteins), cibles majeures de voies de signalisation cellulaire comme l’axe PI3K/Akt/mTOR (Sonenberg and Hinnebush 2009 Cell 136, 731-45). De plus, notre équipe a démontré un rôle critique de la dégradation de 4E-BP pour libérer eIF4E et induire la reprise de l’activité de synthèse protéique dans les embryons après la fécondation (revue Oulhen et al 2007 J. Soc. Biol. 201, 297-306). Parallèlement, un rôle de la phosphorylation d’eIF4E par les kinases Mnks (mitogen-activated protein kinases (MAPK)-interacting kinases) dans la fonction de eIF4E a été largement documenté, mais reste encore inexpliqué et parfois controversé. Nous avons des résultats préliminaires indiquant l’existence dans l’embryon d’oursin d’un pool de eIF4E phosphorylé après la fécondation. De plus, nos travaux ont mis en évidence que le CGP57238, un inhibiteur de Mnk, empêche de façon reproductible le déroulement de la première division après fécondation. L’objectif du stage est de caractériser précisément l’action du CG 57238 sur la phosphorylation de eIF4E et son effet sur la synthèse protéique au cours de la première division de l’embryon. Les résultats obtenus permettront de préciser le rôle de Mnk et/ou de la forme phosphorylée de eIF4E dans les mécanismes de régulation de la synthèse protéique. Compte tenu que eIF4E est reconnu comme un véritable oncogène et qu’une activation anormale de la protéine a été impliquée dans les mécanisme de transformation maligne des cellules et dans le développement et la progression des cancers, nos recherches auront des retombées majeures dans le domaine de la recherche conter le cancer. Techniques mises en œuvre par le stagiaire : Les recherches feront appel à des approches en biologie cellulaire (suivi de cinétique de division cellulaire en présence de l’inhibiteur à différentes doses et à différents moments après fécondation, suivi des cellules en immunofluorescence, microinjection des embryons, ….), à des approches biochimiques (étude de la phosphorylation de protéines par immunorévélation ou marquage radioactif, suivi de la synthèse protéique in vivo ou en en lysat, ) à des approches de biologie moléculaire (production des protéines d’intérêt sauvages ou mutantes sur les sites remarquables, identification de messagers recrutés sur les polysomes par Q-PCR et Northern blot ). Publications du Responsable de stage au cours des 5 dernières années : - LE BOUFFANT, R., CORMIER, P., CUEFF, A., BELLE. R. and MULNER-LORILLON, O. (2007). Sea urchin embryos as a model for analysis of the signaling pathways linking DNA damage checkpoint, DNA repair and apoptosis. Cell. Mol. Life Sci., 64, 1723-1734. - BELLE, R., LE BOUFFANT, R., MORALES, J., COSSON, B., CORMIER, P. and MULNER-LORILLON, O. (2007). Sea urchin, DNA-damaged cell cycle checkpoint and the mechanism at the origin of cancer development. J. Soc Biol., 201, 317-327. - OULHEN, N., MORALES, J. COSSON, B., MULNER-LORILLON, O. BELLE AND CORMIER, P. Gene expression regulation at the translational level: contribution of marine organisms. J. Soc. Biol, 201, 297-306. - SAAD, H. BELLE, R., MORALES, J., COSSON, B. MULNER-LORILLON, O., BERTHOU, C. AND CORMIER, P. Initiation factors 4 : from sea urchin embryonic development to chronic lymphocytic leukemia. J. Soc. Biol, 201, 307-315. - LE BOUFFANT, R, MULNER-LORILLON, O., MORALES, J., CORMIER, P. and BELLE, R. (2008). Chromium(III) triggers the DNA-damaged checkpoint of the cell cycle and induces a functional increase of 4EBP. Chem Res Toxicol, 21, 542-549 - LE BOUFFANT, R. L., BOULBEN, S., CORMIER, P., MULNER-LORILLON, O., BELLE, R., AND MORALES, J. (2008). Inhibition of translation and modification of translation factors during apoptosis induced by the DNA-damaging agent MMS in sea urchin embryos. Exp Cell Res 314, 961-968 - OUHLEN, N., MULNER-LORILLON, O. and CORMIER, P. (2010) eIF4E-binding proteins are differentially modified after ammonia versus intracellular calcium activation of sea urchin unfertilized eggs. Mol. Reprod. Develop., 77, 83-91 - BELLE, R., PLUCHON, P-F., CORMIER, P. and MULNER-LORILLON, O. (2011) Identification of a new isoform of eEF2 whose phosphorylation is required for completion of cell division in sea urchin embryos. Develop. Biol., 350, 476-483. - BRUNEEL, A. WENDUM, D., LABAS, V., MULNER-LORILLON, O., VINH, J., BOSSELUT, N., BALLOT, E., BAUDIN, B., HOUSSET, C., DABERNAT, S., LACOMBE, M-L. and BOISSAN, M. (2011) Proteomic analysis of NME1/NDPK A null mouse liver : evidence for a post-translational regulation of annexin IV and eEF1Bα. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 384, 407-19. - BELLE, R., MARC, J., MORALES, J. P CORMIER, P. and MULNER-LORILLON, O. Letter to the Editor : Toxicity of Roundup and Glyphosate. J. Toxicol. Environ. Health, B Crit Rev. 15, 233-237. Autres informations: Etudiants actuellement en thèse ou en M2 dans l’équipe d’accueil. Pour chaque étudiant indiquez le nom du responsable de thèse, l’année du début de la thèse et l’Ecole Doctorale de rattachement Thèse GOSSELIN Pauline Patrick CORMIER /Bertrand COSSON 2009- soutenance en octobre 2012 ED Complexité du Vivant UPMC Etudiants ayant préparé ou soutenu leur thèse ou leur M2 dans l’équipe d’accueil au cours des six dernières années. Pour chaque étudiant indiquez le nom du responsable de l’étudiant, l’année du début de la thèse et de fin de la thèse, l’Ecole Doctorale de rattachement et le devenir de l’étudiant. Nom et Prénom de l’étudiant Nom du responsable Année d’inscription M2 SAAD Hussam Patrick CORMIER 2005-2006 M2 GIRARD Julia MORALES 2006-2007 Anne Université M2 Biologie-Santé Versailles/StQuentin BMC UPMC Devenir Thèse UMR7150 Thèse M2 Claire COSTACHE Vlad GOSSELIN Pauline PLUCHON Pierre-François MASSE Maxime M2 SULTAN Laure Odile MULNER_LORILLON 2010-2011 Thèse Le BOUFFANT Ronan OUHLEN Nathalie SAAD Hussam Odile MULNER_LORILLON Patrick CORMIER 2004-2007 ED VAS Rennes I MC Paris VI 2005-2008 ED VAS Rennes I Post Doc USA Patrick CORMIER 2006-2010 ED VAS Rennes I COSTACHE Vlad Julia MORALES 2008-2011 Sciences Mer et Littoral UBO Praticien Hospitalier, CHU Brest Thèse UMR7150 M2 M2 M2 Thèse Thèse Thèse Patrick CORMIER 2007-2008 Bertrand COSSON 2008-2009 Odile MULNER_LORILLON Bertrand COSSON 2008-2009 2008-2009 Sciences Mer et Littoral UBO Magister Génomique Paris VII BMC Paris VI Thèse UMR7150 Master Pro Génétique,Génomique Biotechnologie UBO M2 Reproduction et Développement Paris VII Ingénieur Thèse UMR7150 Thèse IFREMER Thèse ISRAEL Cette proposition de stage s’adresse-t-elle spécifiquement à un étudiant scientifique, médecin ou vétérinaire ou bien est-il ouvert à tous les profils ? Spécifiquement un scientifique, médecin ou vétérinaire Ce sujet peut-il donner lieu à une thèse ? oui