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Élucider la voie MAPK

Les troubles de l'humeur comme l'anxiété et la dépression sont des problèmes de santé courants. Pourtant, les mécanismes de signalisation intracellulaire et moléculaire pertinents comme la voie de protéine kinase activée par le mitogène (MAPK) sont mal compris.
Élucider la voie MAPK
Le projet financé par l'UE baptisé MAPKMOOD a étudié la voie MAPK en utilisant des modèles animaux et des cultures cellulaires. Pour ces études, les chercheurs ont développé des protéines de fusion du récepteur d'œstrogène T2 (ERT2) pour permettre l'activation génétique réversible et l'inhibition pendant l'administration du médicament 4-hydroxytamoxifène (4OHT). Les activités des kinases régulées par signaux extracellulaires (ERK) et les phosphatases MAPK (MKP) ont été étudiées sur la stimulation avec 4OHT et le phorbol-12-myristate-13-acétate (PMA).

Des lignées cellulaires de mutations spécifiques dans les protéines (Braf, V637E et K519M) ont été générées avec ERT2 pour former des protéines de fusion permettant la modulation génétiques externe avec 4OHT. Les cultures cellulaires BrafV637E–ERT2 ont montré des taux élevés d'ERK1 et ERK2 phosphorylés activés (pERK1/2) après administration de 4OHT. Le PMA avec l'administration du 4OHT a réduit l'activité pERK1/2 dans les voies MAPK des cultures cellulaires BrafK519M–ERT2, alors que le traitement par PMA seul restaure l'activation ERK. L'immunocoloration a confirmé le rôle stimulateur et inhibiteur de l'OHT dans la voie de signalisation MAPK. Des résultats similaires ont été obtenus pour des fibroblastes exprimant les protéines de fusion MKP1C258S–ERT2 ou MKP1WT–ERT2. Ces expériences ont démontré de manière concluantes que les protéines de fusion ERT2 peuvent contrôler de façon réversible la signalisation MAPK et les taux d'enzymes kinases en utilisant 4OHT.

Les scientifiques de MAPKMOOD ont réussi à produire des modèles de souris doubles transgéniques en réalisant un croisement des souris BrafV637E–ERT2 avec des souris Nestin-Cre et Rosa-cre pour des tests in vivo. Les souris BrafV637E–ERT2 x Nestin-cre ont exprimé des protéines de fusion BrafV637E–ERT2 uniquement dans le cerveau, contrairement aux souris BrafV637E–ERT2 x Rosa-cre. L'activation des taux d'ERK1 et ERK2 a été observée après le traitement par 4PHT à différents moments, avec un retour au taux initial après 24 heures qui a été confirmé par analyse d'immunotransfert (Western blot). Comme prévu, les souris BrafV637E–ERT2 x Nestin-cre ont montré une expression marquée de protéines de fusion uniquement dans le cerveau. Les souris BrafV637E–ERT2 x Rosa-cre ont démontré une activation importante de la signalisation MAPK dans tous les organes testés.

En résumé, les chercheurs ont réussi à contrôler la signalisation MAPK en régulant l'activité de phosphatase et les taux d'enzymes kinases aux niveaux cellulaires et nucléaires grâce au traitement par 4OHT. Un excellent outil pour l'étude des effets de l'altération de kinase chronique ou sévère dans les différents états développementaux, organes et lignées cellulaires a donc été produit. Cette découverte permettra d'élucider le rôle des fonctions de MAPK sur la santé et la maladie afin de fournir de nouvelles cibles thérapeutiques.

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