Le
déficit en lamine A est au centre de nombreuses physiopathologies.
Capo-chichi
D. Callinice*1, Xu Xiang-xi 2, Sanni Ambaliou1
1.
Faculté des Sciences et Techniques, Département de Biochimie Biologie
Moléculaire et Applications, Université d’Abomey-Calavi, Bénin. 2. Faculté de Médecine, Université de Miami, USA
Abstract
The lamins are nuclear envelope proteins
and main constituent of nuclear lamina surrounding the internal membrane of
nuclear envelope. The lamina is the scaffold for nuclear envelope architecture
and a framework composed of intermediate filament proteins such as type A and B
lamins. Type A lamins (lamin A/C) are encoded by LMNA gene and are at the
center of several biological functions essential for cells. Several studies
have shown that mutations in LMNA gene are responsible for laminophathies
associated with abnormalities in skeletal muscle, in heart, in adipose tissue,
bone tissue and neuronal tissue. Lamin A and lamin C are synthesized from the
differential splicing of the same messenger RNA but they have different type of
maturations. The mutations in LMNA gene affect more often the maturation of
lamin A and most of the physiological pathologies are linked to the absence of
functional lamin A. Lamin A is a biomarker of differentiated cells and its
synthesis is stimulated by vitamin A in embryonic stem cells. The suppressions
of lamin A in vivo by endogen
épigénétique modifications or in vitro
by the interference RNA (iRNA) techniques or enzymatic degradations, reveal the
central role of lamin A in the regulation of genes involved in cell division,
DNA replication, DNA repair, gene transcription, chromatin organization, cell
metabolism, sensitivity to insulin, cell motility, cell signaling, and cell
immunity. Epithelial cell that had lost the capacity to express functional
lamin A are frequently transformed in cancerous cells while adipose cells that
had lost functional lamin A also lack the capacity to metabolize lipids and
become resistant to insulin. In this review we emphasize the molecular
mechanism involved in cancer genesis, in insulin-resistance and diabetes when
the expression of lamin A is altered or lost as well as methods to restore
lamins A/C expression.
Key words: Lamins A/C, chromosomal instability,
cancer, diabètes.
Résumé
Les lamines sont des protéines de
l’enveloppe nucléaire et font partie principalement de la lamina qui entoure la
membrane interne de l’enveloppe nucléaire. La lamina, support et élément
principal de l’enveloppe nucléaire (EN) est garant de la maintenance de l’architecture
de cette dernière. La lamina est
constituée par les lamines de types A et B qui sont des filaments
intermédiaires. Les lamines de type A
(lamine A/C) sont codées par le gène
LMNA et sont au centre de nombreuses fonctions essentielles à la survie
cellulaire. Plusieurs études ont montré que
les mutations dans le gène LMNA causent des laminopathies dont la
physiopathologie est principalement une dystrophie des muscles striés et
cardiaques, une anomalie des tissus adipeux, osseux et neuronaux. La lamine A et la lamine C sont synthétisées
par épissage différentiel d’un ARN messager commun mais subissent des
maturations différentes. Les mutations
sur le gène LMNA affectent plus souvent la maturation de la lamine A et la
plupart des physiopathologies sont attribuées à l’absence d’une lamine A
fonctionnelle. Cette dernière est un bio-marqueur des cellules différenciées et
sa synthèse est stimulée par la vitamine A dans les cellules embryonnaires
souches. Les suppressions de la lamine A in
vivo par des modifications épigénétiques endogènes, ou in vitro par les techniques des ARN d’interférence (ARNi) ou des
dégradations enzymatiques, ont révélé le rôle central de la lamine A dans la
régulation des gènes intervenant dans la division cellulaire, la réplication de
l’ADN, la réparation de l’ADN, la transcription de l’ADN, l’organisation de la
chromatine, le métabolisme cellulaire, la sensibilité à l’insuline, la motilité
cellulaire, la signalisation cellulaire, et l’immunité cellulaire. Les cellules
épithéliales ayant perdu la capacité à synthétiser les lamines de type A se
transforment le plus souvent en cellules cancéreuses, tandis que les cellules
adipeuses ayant un défaut dans la synthèse de la lamine A acquièrent une
incapacité à métaboliser les lipides et deviennent résistantes à l’action de
l’insuline. Dans cette revue nous discutons du mécanisme intervenant dans la
genèse du cancer lorsque la synthèse de la lamine A est perturbée dans les
cellules épithéliales, du mécanisme intervenant dans la résistance à l’insuline
et le diabète ainsi que les méthodes thérapeutiques pour la restauration de la
synthèse des lamines A/C.
Mots
clés : Lamines A/C,
instabilité chromosomique, cancer, diabète.
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