4. Structure des quatre récepteurs de la famille EGFR (EGFR, ErbB2, ErbB3 et ErbB4)
-L’HER2 (dénommé ERBB2 [protéine] ou ERBB2 est situé sur le chromosome humain 17 (17q12) et également
connu sous le nom p185 ou neu) est un membre de la famille ERBB des récepteurs à tyrosine kinase (RTK)
-Contrairement aux autres protéines de la famille HER, HER2 ne possède pas de ligand endogène et est considéré
comme un exemple de récepteur orphelin fonctionnellement incomplet.
- l’egfr subis amplification génique (augmentation de nombre de gène ) CIN et mutation (activité TK
constitutive
-L’HER2 possède la plus forte activité TK catalytique ; donc c’est le partenaire de dimérisation avec les autres
ou avec lui-même sans ligand préférable pourl'EGFR et HER3
-Les hétérodimères HER2-HER3 génèrent des signaux stimulateurs plus puissants que les homodimères en
initiant la voie PI3K/AKT, qui est l'un des principaux régulateurs de la croissance et de la survie cellulaires
- Il active aussi la voie de MAPK et PKC de survie
7. Autres récepteurs tyrosine Kinase:
récepteurs ROS1, RET, et ALK
RTK est un recepteur de la famille
egfr mais pas hadoma
- Le chromosome 2 du récepteur ALK subis une inversion
- Le chromosome 10 de récepteur RET subis une inversion
(cassure de extrémités d’un chromosome et se retourne à
180°)
- Le chromosome 5/6 de récepteur ROS 1 subis une
translocation (la cassure d'un segment de chromosome
puis son transfert sur chromosome)
- Fusion veux dire protéine de fusion (échange entre deux
chromosome instabilité chromosomique) BCR-ABL
activité tyrosine kinase constitutive
- Nous avons des cassures de double brin d’Adn a cause
d’adduits volumineux on vas avoir ligation par système de
réparation mal fait la Prot ROS1 et RET deviens trè active
8. - Le récepteur MET et un Prot oncogène active
mapk/pi3k/jack/stat perpétuer réaction
inflammatoire dure longtemps et aide
développement de cancer son facteur de
croissance est HGF
- mTOR contrôle synthèse protéique active la
prolifération cellulaire
- Le récepteur RET son ligand GDNF
- MET peux avoir +eurs types de mutations :
- Amplification : n de copie gène augmente
- Loop autocrine : agis avec facteur de
croissance produit par la cellule elle-même
- Dans la partie cytosolique du récepteur : kinase mutée
devient constitutive
- Désensibilisation de récepteur (domaine kinase)
11. Mécanismes de résistances aux inhibiteurs de l’activité Tyrosine kinase(TK)
- Le récepteur RET est dans
cytoplasme il perd son
domaine transmembranaire
deviens soluble se dimérise
et s’autoactive
- Le récepteur MET est dans
la membrane
Il y’a 2 stratégies pour bloquer
les récepteurs RTK :
1.Des anticorps
2.Inhibiteurs d’activité TK
(problème de résistance
rapide et mutation)
Il y’a deux types de résistances aux inhibiteurs de TK :
On Target : le récepteur lui-même développe une mutation pour échapper a inhibiteur
Off Target : la cascade en aval qui mute (pi3k / kras ) pour qu’il se réactive
12. Mécanismes de résistances aux inhibiteurs de l’activité Tyrosine kinase(TK)
Dans le on Target il y’a 2 types de
mutations possibles pour rendre le
récepteur ciblé par inhibiteur muté
- Gate keeper : touche la poche site
de liaison de ATP au niveau de
TK une substitution d’un acide
aminé a structure peu
volumineuse a un acide très
volumineux qui empêche liaison
d’inhibiteur
- Solvent-front : dans le domaine
TK au niveau de site catalytique
dans les résidus en face du milieu réactionnelle limiter liaison d’inhibiteur par
encombrement /répulsion stérique a cause du changement d’acide aminé
16. Médicaments anticancéreux
Les médicaments anticancéreux ont été reclassés en 5 catégories :
•Chimiothérapie conventionnelle
•Immunothérapie
•Hormonothérapie
•Thérapie ciblée
•Médicament radiopharmaceutique
17. Classification des agents anticancéreux cytotoxique (chimiothérapie anticancéreuse conventionnelle)
La classification des agents anticancéreux se fait suivant leur mécanisme d'action sur le cycle cellulaire et leur
appartenance à des familles chimiques.
1-Médicaments altérant l'ADN :
- agents alkylants = chlométhine
- agents intercalants = daunorubicine (la pluplart sont des antibiotiques)
- inhibiteurs de la topoisomérase I et II = irinotécan, étoposide
- intermédaires électrophiles = dérivés du platine (cisplatine, carboplatine, oxaliplatine)
2-Antimétabolites :
- 5-fluoro-uracile (anti pyrimidique )
- mercaptopurine
- méthotrexate s
3-Inhibiteurs enzymatiques :
- de la thymidylate synthase = raltitrexed
- de la ribonucléide diphosphate réductase = hydroxyurée
- de la dihydrofolate réductase = méthotréxate
4-Altération du fuseau mitotique :
- vinblastine, vincristine, vindésine, navelbine (alcaloïdes de la pervenche)
- paclitaxel (taxanes)
20. Le 5FU
-Le 5-FU est un anti-métabolites de type anti-pyrimidique dont le mécanisme d’action
principal est de bloquer la méthylation de l’uracile (U) en thymine(T) aboutissant à une
inhibition de la synthèse de l’ADN bloque division
-L’activité pharmacologique du 5-FU nécessite au préalable un métabolisme intracellulaire.
-Le 5-FU n’étant pas utilisable par voie orale pour des raisons de mauvaise
biodisponibilité liée à la présence de dihydropyrimidine déshydrogénase (DPD) intestinale
(enzyme du catabolisme du 5-FU) dégrade 5-FU il perd sa double liaison et devient DHFU
5-FU →DPD →DHFU
21. -Deux précurseurs oraux du 5-FU pour pouvoir administrer 5-FU par voie orale sont utilisés en
cancérologiedigestive : leXeloda® (capécitabine) et l’UFT® (association tégafur-uracile).
22. Mécanisme d’action du 5FU
La cible de 5-FU : thymidylate
synthase
L’enzyme ajoute un groupement
méthyle CH3 a l’uracile dUMP
qui devient thymidine dTMP mais
l’enzyme travaille avec N5N10
méthylène tétrahydrofolate
(c’est lui qui donne méthyle ) et
donne dihydrofolate ce dernier
est recyclé d’abord en THF par le
DHFR (dihydrofolate)=son
inhibiteur c’est le méthotrexate
23.
24. 5-Fluorouridinemonophosphate is a substrate-based irreversible inhibitor of TS. The electron withdrawing 5-fluoro group
prevents the breakdown of the ternary complex between FUMP, N5
,N10
-methylene-tetrahydrofolate, and the enzyme.
25. Agents alkylants
Cette classe pharmacologique comporte plusieurs familles chimiques :
- Moutardes azotées : chlorméthine (1er alkylant utilisé depuis 1949 suite aux travaux de Godman et
Gilman pendant la 2e guerre mondiale), cyclophosphamide, ifosfamide, melphalan, etc ;
- Ethylène-imines : thiotepa, altretamine ;
- Alkyl-sulfonates : busulfan ;
- Triazènes : dacarbazine, procarbazine, temozolomide ;
- Nitroso-urées : carmustine (BCNU), estramustine, fotémustine, streptozocine, lomustine (CCNU),
bendamustine ;
-Organoplatines : cisplatine, carboplatine, oxaliplatine.
26. Agents alkylants
-Les alkylants possèdent un ou plusieurs groupements alkyles ou alcoyles, très réactifs, et capables d'établir des liaisons
covalentes avec des sites très nucléophiles dans Adn
-Ces sites nucléophiles comprennent des groupements sulfhydryl, amino, phosphate, hydroxyl, carboxyl ou imidazole.
Ainsi, au niveau de l'ADN, les alkylants vont préférentiellement se lier à l'azote N7 de la guanine.
- peuvent avoir des liaisons avec l'ADN avec l'ARN ou les protéines (qui ont groupement
Thiol R-S-H). Qui sont cytotoxique
-Les dérivés du platine(groupement platine) agis comme agent alkylant , ne contiennent pas à proprement parlé de
groupement alkyle mais sont des intermédiaires électrophiles qui vont réagir de la même manière que les autres
alkylants.
-En établissant des liaisons covalentes avec certaines bases de l'ADN, ils créent des ponts intra ou inter-caténaires, ce qui
inhibe la transcription et la réplication, entraînant des lésions cellulaires létales.
-On parle d'agents mono-fonctionnels ou bi-fonctionnels, les seconds étant plus cytotoxiques. Par ailleurs, les alkylants
sont responsables de la libération de radicaux libres ROS entrainant des cassures de la chaîne d'ADN. Le degré
d'alkylation del'ADN est corrélé à la cytotoxicité.
27.
28.
29. -L’oxaliplatine est internalisée à l’intérieur des cellules par des transporteurs des
cations organiques (OCT 1 et 2) ainsi que par les transporteurs du cuivre (CTR 1 et
2).
-Au contraire, l'ATPase de type P (ATP7B) et les transporteurs ABC favorisent
son efflux.
-A l'intérieur de la cellule, l’oxaliplatine donne des métabolites actifs tels que le
monoaquo-1,2-diaminocyclohexane (DACH) platine et platine diaquo--1,2-
diaminocyclohexane par hydrolyse non enzymatique.
Ces produits alkylent l'ADN formant des ponts inter et intra-brins G / G ou G / A
bloquant à la fois la réplication de l'ADN et la transcription des ARNm ce qui
conduit à l'apoptose. Les enzymes de réparation de l’ADN XRCC1 (Human X-ray
repair cross-complementing 1) et ERCC1 (repair cross-complementation group 1)
sont impliquées dans la résistance des cellules à l’oxaliplatine.
30. Les inhibiteurs de la topo isomérase 1: exemple de l'irinotécan
-L'irinotécan est un dérivé hémisynthétique de la camptothécine. Il s'agit d'un agent antinéoplasique qui
agit comme inhibiteur spécifique de l'ADN (acide désoxyribonucléique) topo-isomérase I.
- Le rôle de topoisomérase : déroule l’ADN le casse pour la transcription et le resoude /réplication/cassure d’adn /
condensation de chromosome
L’irinotécan permet a topoisomérase de faire la cassure mais pas la religation
-L'irinotécan est métabolisé par la carboxylestérase dans la plupart des tissus en un métabolite actif, le SN-
38, qui s'est révélé plus actif que l'irinotécan sur la topo-isomérase I purifiée, et plus cytotoxique sur
plusieurs lignées de cellules tumorales murines ou humaines.
-L'inhibition de l'ADN topo-isomérase I par l'irinotécan ou le SN-38 induit des lésions simple-brin de l'ADN
qui bloquent la fourche de réplication de l'ADN et sont responsables de l'activité cytotoxique. Celle-ci est
fonction du temps du contact avec les cellules et est spécifique de la phase S.
-In vitro, l'irinotécan et le SN-38 ne sont reconnus par la P-glycoprotéine MDR (Multi Drug Resistance) et
exercent des effets cytotoxiques sur des lignées cellulaires résistantes à la doxorubicine et à la vinblastine.
31. Hormonothérapie: Mécanismes
d’action
Les tumeurs surexprime les récepteurs
hormonaux
Her2/œstrogène/prolactine
Certaines cellules n’expriment aucun d’eux :
triple négatif (-)
Transition epithéliomesenchimateuse (TME)est
un processus morphogénique embryonnaire
permettant de convertir une cellule épithéliale en
cellule mésenchymateuse d’arrondie a allongée.
Antiœstrogène : Le tamoxifène : modulateur
d’œstrogène
E2 : prolifération cellulaire
Inhibiteur de l’aromatase :
Suppresseur de fonction ovarienne : LH-RH
analogue
32. Estradiol et récepteur ER
Œstrogène produit par tissus
adipeux les ovaires et cellule
tumorale et par le
microenvironnement
C’est une hormone de type
stéroïdien (dérive de
cholestérol hydrophobe ) elle
traverse la mb et se lie a son
récepteur ER lié à (hsp90) dans
noyau et le garder sous forme
inactif l’ensemble se lie au
niveau de région promotrice de
gène ERE (élément de réponse
au œstrogène) qui active gène
BCL2(antiapoptotic)
Le ER activé se lie sois direct a l’élément de réponse au œstrogène (ERE) et un coactivateur
Soit-il se lis /recrute /active des facteur de transcription TGF alpha de croissance
33. E2 traverse mb et vas vers son récepteur (GPER) couplé à protéine G dans réticulum endoplasmique
Il active GalphaS qui stimule adénylate cyclase qui active cAMP et active PKA qui vas vers noyau
et active phosphoryle pCREB et ainsi active ERE
GalphaS active SRc qui active aussi MMP matricemetalloproteique qui active EGF-HB
Son rôle est de libérer les facteurs de croissance piégé dans la matrice extracellulaire augmentation de
leur nombre et division cellulaire par mapk pi3k donc boucle d’activation
Dans cas de récepteur membranaire il se lis au récepteur qui active directement les différentes
voies de signalisation pi3k /ras…
35. Agonistes de LH-RH (la lutéinostimuline)
Hormone qui contrôle la production des hormones sexuelles mâles et femelles. L’hypothalamus produit l’hormone de libération de la
lutéinostimuline (LH-RH) qui, elle, stimule l'hypophyse pour qu'elle produise l'hormone FSH et luténéisante (LH). l'hormone luténéisante (LH)
stimule les testicules à produire de la testostérone et les ovaires à produire de l'œstrogène et de la progestérone
-Les analogues de la LH-RH suppriment la production des hormones féminines par les ovaires chez la
femme non ménopausée.
-Les analogues de la LHRH vont hyperstimuler désensibiliser l'hypophyse qui ne va plus répondre et
donc arrêter de stimuler les ovaires, stoppant ainsi la production d'œstrogènes.
Les Agonistes :
-Chez la femme, la FSH et la LH stimulent toutes les deux la production d’estradiol (le plus abondant
des œstrogènes) :
la FSH en favorisant la croissance des follicules ovariens qui active estradiol
la LH qui favorise l’activation de l’aromatase périphérique : enzyme qui permet à l'organisme
de continuer à produire des estrogènes par transformation des androgènes (produits eux-
mêmes par les glandes surrénales) chez la femme ménopausée.
La production hypophysaire de FSH et de LH est dépendante de la sécrétion pulsatile de LH- RH .Il existe un rétrocontrôle
négatif sur la sécrétion de FSH et de LH par la testostérone, l’œstradiol et la progestérone.
- Actuellement nous disposons de deux approches pour bloquer la production de FSH et de LH : Les
anti-androgènes et les inhibiteurs de synthèse des androgènes.
36. Les anti-œstrogènes(récepteur compétitif)
-Les anti-œstrogènes empêchent les œstrogènes de stimuler les cellules cancéreuses en
prenant leur place au niveau des récepteurs hormonaux des cellules ou en abîmant ces
récepteurs.
- Les anti-œstrogènes peuvent être soit antagonistes ou agoniste, en dépendant des
multiples aspects propres de chaque tissu ainsi que de chaque intraction ligand-récepteur.
-La spécificité tissulaire des modulateurs des récepteurs est l'aboutissement de plusieurs
facteurs :
• l'expression spécifique des sous-types α (pro tumorale )et β (antitumorale)des ER dans chaque
tissu
•l'expression différentielle des protéines co-régulatrices dans les divers tissus (co-activateurs
etco-répresseurs) effet dual de tamoxifène
•Les changements de conformation variables des ER induits par la liaison du ligand.
-Du point de vue thérapeutique, le SERM idéal serait celui qui régulerait les symptômes de la
ménopause, protégeait le squelette et empêchait le cancer du sein sans les effets négatifs
associés à la thérapie hormonale.
37.
38. Mécanisme d’action du tamoxifène et mécanisme de résistance
The catalytic PKA subunit (c) now
phosphorylates serine-305 of ERα and thus
blocks conversion into its inactive
conformationby tamoxifen. In fact, tamoxifen
now promotes ERα induced transcription and
proliferation of hormone-dependent breast
tumor cells. Reduction in expression of PKA-
RIα, as observed in many tamoxifen-resistant
breast cancer patients or by RNAi, also results
in PKA activation and tamoxifen resistance.
Phosphorylation of Ser-305 of ERα then
controls the switch from inhibition to growth
stimulation by tamoxifen.
Dans le mécanisme d’action de
résistance aux antiœstrogènes
la
,
le tamoxifène
comme
semble être le mécanisme principal de
par la PKA
du récepteur ER
phosphorisation
résistance.
Le tamoxifène prend la place du Co régulateur et arrêt de transcription
40. Les anti-aromatases
-L'aromatase est une enzyme qui permet à l'organisme de continuer à produire des
estrogènes par transformation des androgènes (produits eux-mêmes par les glandes
surrénales) chez la femme ménopausée.
-Les anti-aromatases (ou inhibiteurs de l'aromatase) empêchent la fabrication des
œstrogènes chez la femme ménopausée.
-L'aromatase: fait partie de la superfamille du cytochrome P450
-Fonction: aromatiser les androgènes pour donner des œstrogènes
41.
42. Aromatase promoter switching from I.4 to I.3/II is a major mechanism that
mediates increased aromatase expression and local estrogen formation in adipose
tissue adjacent to breast cancer and within breast cancer tissue
le gène de d’aromatase se caractérise par une région promotrice qui peux fixer des
facteurs de transcriptions a différents endroits conduisant ainsi a une activité promotrice
forte (1.3) sois activité promotrice faible (1.4)
Un promoteur très fort conduit a expression élevée de aromatase conduisant au
métabolisme des androgène après ménopause vers l’œstrogène.
Alternative promoter use for aromataseexpression
in normal and malignant breast tissues. Normal
breast adipose tissue maintains low levels of
aromatase expression primarily via promoter I.4.
Promoters I.3 and II are used only minimally in
normal breastadipose tissue, whereas promoter I.3
and II activity in breast cancer are strikingly
increased. Additionally, the endothelial-type
promoter I.7 isupregulated in breast cancer. Thus,
the levels of total aromatase mRNA levels from
four promoters (II, I.3, I.7 and I.4) in breast cancer
tissue are strikingly higher than normal breast
tissue.
43. -Aromatase and aromatase inhibitors. Estradiol and estrone are enzymatically biosynthesized by aromatase (CYP19A1) from
androgenic precursors.
-Aromatase inhibition is the current pharmacotherapy and suitable prevention of breast cancer. There are more than 30
enzymatic reactions upstream, downstream, and sidestream of the aromatase reactions. Therefore, an delicate equilibrium in the
hormonal status is highly regulated and fine-tuned.
44.
45. Les ARNs non codants
Les Arn long non codons leur
Role : est un régulateur principal du
génome, contrôlant les processus cellulaires
les plus fondamentaux
Miarn et siRNA = silencing peuvent être sois
pro ou anti tumorale
46. Les ARNlnc peuvent être classés en fonction de leur localisation
génomique
-Certains ARNnc sont synthétisés à partir de régions (qui ne font pas partie
du gène) situées entre deuxgènes et sont connus sous le nom de grands
ARN intergéniques non codants(ARNlinc).
-Les ARNlnc produit à partir des régions au sein des gènes etcomprennent :
L’ARNlnc sens synthétisé à partir du brin d'ADN sens
L’ARNlncantisens produit à partir du brin d'ADN antisens.
-Les ARNlnc introniques sont une autre classe de ARNlnc qui sont produits à
partir des introns présents dans un gène.
47. Les ARNlnc peuvent également être classés selon leur fonction
-Comme Guide: ARNlnc dirige des complexes protéiques spécifiques vers leurs gènes cibles
pour effectuer différentes fonctions telles que la modification de la chromatine et la
régulation transcriptionnelle.
Un exemple bien étudié de guide ARNlnc est Hox transcript antisens intergenic RNA
(HOTAIR) qui guide le Polycomb Repressive Complex 2, un complexe répresseur
transcriptionnel par silencing
48. -Certains ARNlnc agissent comme un échafaudage pour la liaison spécifique à une protéine,
Comme on le voit dans le composant ARN télomérase (TERC) qui agit comme un
échafaudage pour la liaison du complexe télomérase.
Les télomérase allonge le télomère
Arnlnc (en bleu) forme un échafaudage sur
lequel une enzyme ou complexe enzymatique
ce fixe
49. -LncRNA peut également agir comme une éponge moléculaire ou un leurre et séquestrer
des molécules régulatrices telles que des protéines et des microARN à partir de leurs
gènes cibles.
Par exemple, l'ARNnc lnc PANDA séquestre la sous-unité alpha du facteur de
transcription nucléaire Y loin de ses gènes cibles pour empêcher l'apoptose médiée par
Le facteur Y interagis a p53 pour induire l’apoptose dans cas
normal
Avec panda même si p53 est active y’a pas d’apoptose
S’il y’a des cassures d’ADN on solisite les médiateurs de p53
qui l’active ensuite elle active l’ARN polymérase donc p21
s’exprime et y’a arrêt de cycle cellulaire
La p53 active p21 et panda (ARNlnc)qui agis sur facteur Y qui en
temps normal avec p53 y’a expression de FAS/ligand et donc
apoptose
Panda=p53
50.
51. METABOLISME DES CELLULES
CANCEREUSE :
Dans une cellule normale on utilise la
mitochondrie et y’a production de 38
ATP (glycolyse + phosphorylation
oxydative )
La phosphorylation oxydative est le processus
permettant la phosphorylation de l'ADP en ATP
grâce à l'énergie libérée par l'oxydation de donneurs
d'électrons par la chaîne respiratoire.
La voie de la glycolyse correspond à une série de
réactions catalysées par des enzymes qui dégradent
une molécule de glucose (6 carbones) en deux
molécules de pyruvate (3 carbones)
Effet Warburg : En présence d’oxygène O2, les
cellules tumorales convertissent le pyruvate issu de
la glycolyse en lactate : c’est l’effet Warburg ou
glycolyse aérobie.
(Qui génère deux molécules d'ATP par 1 molécule de
glucose) au lieu d'une phosphorylation oxydative (qui
génère 36 molécules d'ATP par 1 molécule de glucose) psq
c’est plus rapide, la glycolyse aérobie fournit aux cellules
tumorales à division rapide les intermédiaires métaboliques nécessaires à la synthèse des composants cellulaires
52. les 6 caractéristique du cancer :
Résistance à la mort
cellulaire
Angiogenèse
Échappement a senescence
(télomérase)
Échappement aux signaux
antiprolifératifs
Activer l'immortalité
réplicative
Activation d’invasion et
métastase
4 nouveaux caractéristiques :
Dérégulation énergétique
cellulaire (métabolisme)
Eviter distraction immunitaire
Promotion de tumeur de
l’inflammation
Mutation et instabilité génomique instabilité des microsatellites
54. Le glycose on passe du glucose au
pyruvate au cours de ces
réactions on peut avoir une voie
qui vas directe vers la synthese
de ADN = La voie des pentose
(5C) phosphate :
Importante pour :
Synthèse de bases azotés (ADN)
Production de NADPH=NADPH
oxydase (NOX) peut utiliser
NADPH pour produire de
l’anion superoxyde, c’est aussi
le coenzyme utilisé pour
synthèse de lipide, régénère le
glutathion oxydé GSSG en GSH
antioxydante ; restaurer
glutathion réduit et résisté à
ROS
55. - Passage de glucose au pyruvate
- Pyruvate entre dans mito subis une
décarboxylation pour fixer coenzyme
SH qui donne Acétyl-CoA qui rentre
dans cycle de Krebs production de
NADH et FADH qui vont vers chaine
respiratoire pour subir la
phosphorylation oxydative
- Si on va vers droite y’aura voie de
pentose phosphate (PPP) ,acide
nucléique, grâce au NADPH de PPP on
régions la voie d’acide nucléique en
présence de glutamine ; synthèse de
protéines ,(de 3phosphoglycerate
vers les AA) , synthèse de lipides
- La cellule cancéreuse favorise
production de macromolécules :
ADN/ARN/protéines/lipide/acide
nucléiques
56. - La cellule cancéreuse peut pénétrer
glucose grâce à ces transporteurs dans mb
plasmique
- Cycle de Krebs
- Altération de chaine respiratoire
- Métabolisme de AA (glutamine)
- Métabolisme de lipides et nucléotide
57. GLUT 1 et GLUT 3 sont
surexprimé par cellule
cancéreuse en présence de
HIFalpha (facteur de
transcription de l’hypoxie)
GLUT 1:
p53/PI3K/AKT/ATM(senseur de
dommage d’ADN)
GLUT4 : p53
GLUT3 : HIF1
58. Les transporteurs de glucose sont
déjà transcris reste dans la cellule ,
une personne mange gâteau on a
hyperglycémie le corp produit
l’insuline elle se lis dans son
récepteur RTK on active PI3k/Akt
qui active une PKc qui phosphoryle
une vésicule de sécrétion qui
permet de faire une exocytose de
cette vésicule , la mb deviens
enrichis de transporteurs
• L’insuline augmente nombre
de transporteurs qui vont être
externalisé vers mb
• Ensuite le mb internalise le
glucose on bascule vers le
métabolisme et la glycémie
baisse
• Les transporteurs sont dans des vésicules de sécrétion /si pi3k est muté tjr actif mutation PTEN(inhibe pi3k donc Akt inactif)
59. Rappel sur la glycolyse
et points de contrôle Phosphoglucose isomerase
PhosphofructoKinase 1 (PFK1) irreversible
Gluceraldehyde-3-
Phosphate deshydrogenase
Phosphoglycerate Kinase
Phosphoglycerate mutase
Enolase
Hexokinase
Aldolase
Triose phosphate isomerase
Pyruvate Kinase
60. Hexokinase2: HK2
Comparaison hexokinase cancer et normal :
HK1(cellule normale)
HK2(cellule cancéreuse) :
Cytosolique ou mitochondriale (hors
glycolyse) : bloque les ports de transition
mPTP et sortie de cytochrome C donc bloque
apoptose en augmentant le potentiel
électrochimique de la mitochondrie
HK2 induit par c-Myc qui est activé par les
TGF beta et récepteur de EGF
Elle favorise l’autophagie et bloque mTORC1
62. mTORC1
-mTORC1 régulé par PI3-K/Akt et Est sensible à rapamycin. mTORC2 est
sensible aux facteurs de croissance , notnutrients, and is associated with
rapamycin-insensitivity.
-mTORC1 regule protein synthesis et croissance cellulaire en phosphorylant
deux choses :
• Inhibant( 4E-BP1) inhibiteur de traduction
• activant S6K.
- on fais une traduction (ribosome 40s/60s) on a besoin de protéine S6
- mTORC1→S6K→S6→traduction de peptides→ favorise synthèse
protéique
- mTORC1→4EBP1→se sépare de eIF4E→initiation de traduction →
favorise synthèse protéique
p70S6 transition HK2 cyto →HK2 mito :
1. favorise glycolyse
2. bloque apoptose
3. favorise autophagie (source de nutriments )
4. bloque mTORC1
dans cellule cancéreuse HIFalpha active HK2 elle bloque ROS inhibe CA2+ PTEN et P53 perdu conduit a son expression indirectement
63. HK2 regulatory pathways in neoplastic cells. Continuous
lines indicate direct effects; dashed lines indicate indirect
effects. ERBB2: ERB-B2Receptor Tyrosine Kinase 2; PTEN:
Phosphatase and tensin homolog; p53: tumor suppressor p53;
HIF: Hypoxia Inducible Factor; RELA/p65: nuclear factor NF-
kappa-B p65 subunit; mTORC: mammalian Target Of
Rapamycin Complex; p70S6K: p70-S6 Kinase 1; PHLPP: PH
domain and Leucine rich repeat Protein Phosphatase; TIGAR:
TP53 Induced Glycolysis Regulatory Phosphatase; ROS:
Reactive Oxygen Species; ∆Ψm: mitochondrial membrane
potential; mPTP: mitochondrial Permeability Transition Pore;
ER Endoplasmic Reticulum; IP3R: Inositol-3-Phosphate
Receptor; MAM: Mitochondria-Associated Membrane; P:
Phosphorylation; Ub: Ubiquitination.
La surexpression de HK2 stimule
la 1ere etape de glycolyse et
inhibe la voie intrinseque de
apoptose.
- La surexpression necessite
effet combiné de action de
HIF alpha et c-Myc par la
transcription de ARNm et
l’action de l’activation de voie
mTOR nessaicaire a traduction de son ARNm
- HK2 est une cible pharma +eurs strategie avec molecules interessentes →
65. Régulation de la PFK1
Quand on a peu d’atp y’a AMP et activation de
glycolyse PFK 1actif(enzyme allostérique)
Pleins d’ATP blocage de PFK
Citrate+++ blocage PFK1
++NADPH bloque PFK1
glucose→glycolyse→fructose6p :
PFK1→fructose 1.6bisp
PFK2→fructose 2.6bisp
PFK2 : protéine dual peut être phosphatase et
kinase
Sous forme phosphate fructo2.6p devient fru6p
donc réduit la glycolyse inhibe PFK1
Tigar forme de PFK2 favorisé par p53
Je favorise effet antioxydant par voie penstose
phosphate
Bloquer PFK1 accumulation de fructose 6
phosphate, de glucose 6 p qui bifurque vers la voie
pentose phosphate et produire NADPH nessaicere a régénération de glutathion
La kinase augmente fru2.6bisp je stimule PFK1 /glycolyse/lactate/hypoxie/angiogenèse
66.
67.
68.
69. Synthesis of cytochrome oxidase 2 (SCO2) chaine respiratoire
La sous-unité COX2 conservée contient le site CuA, un centre de cuivre binucléaire. Les chaperons de cuivre
SCO1, SCO2 et COA6 sont nécessaires à la formation du centre CuA. La perte de fonction de ces chaperons
et le déficit concomitant en cytochrome c oxydase provoquent de graves troubles humains
COA6 agit comme une thiol-réductase pour réduire les ponts disulfures des résidus de cystéine
critiques dans SCO1 et SCO2
Sco1 et Sco2 agissent comme des chaperons de cuivre, transportant le cuivre vers le site CuA de Cox2.
Sco2 peut avoir un rôle de signalisation de détection de niveau de cuivre, agissant en amont et en
conjonction avec Sco1.
P53 agis avec Tigar (PFK2 sous forme phosphatase) si elle est phosphatase elle réduit la Q de fructose 2.6bis p (activateur de
PFK1) si je le déphosphoryle deviens fructose 6
p donc on réduit la glycolyse
P53 contrôle phosphorylation oxydative en
induisant expression SCO2 (protéine d’activité
cytochrome p450) et donc phosphorylation
oxydative activé (chaine respiratoire
fonctionnelle ) et pas de glycolyse
73. Pyruvate Kinase 2: PKM2
La cellule cancéreuse produit pas assez de
pyruvate pars que la pyruvate kinase sous présente
sous 2 formes :
PKM2 dimérique : activité de pyruvate
kinase faible (pyruvate devient lactate) cellule
cancéreuse
PKM2 tétramérique : a une activité
catalytique très importante (forte
concentration de pyruvate) favorise glycolyse
(mitochondrie ) cellule normale
On bloque la pyruvate kinase pour
accumulation de métabolites intermédiaire
favorise voie pentose phosphate synthèse
protéines/lipides
75. Pyruvate Kinase 2: PKM2
-Pyruvate Kinase isozymes type PKM1, PKL, and PKR exist instable and high-activity tetramer forms
-PKM2 is found in both a highly active tetramer form and a low-activity dimer form
-PKM2 provides an in vivo growth advantage in cancer cells by its preferential expression and allosteric
enzymatic activity without accumulation of ROS
-The switching between the high-activity and low-activity states of PKM2 is subjected to allosteric regulation
-The low catalytic activity of dimeric PKM2 results in increased production of glycolytic intermediates by
inducing other glycolytic enzymes of the pentose phosphate pathway and glycerol synthesis and producing
NADPH, which suppresses ROS production
-A number of molecules have been reported to be involved in the allosteric regulation
of dimer and tetramer PKM2
76. Pyruvate Kinase 2: PKM2
E7 : oncoprotéine virale favorise
effet Warburg en agissant sur PKM2
Tétramérique → dimérique
Phosphorylation de PKM :
Tétramérique → dimérique
Acétylation :
Tétramérique → dimérique
Oxydation (++ROS) :
Tétramérique → dimérique
Ce qui active PKM2 tétramérique :
Serine
Fructose bis phosphate
SAICAR
77. -An up-stream glycolytic intermediate and an activator of PKM2, fructose 2,3- bisphosphate (FBP), is involved in
allosteric regulation of dimer and tetramer PKM2
-FBP helps in the formation of the active tetrameric form of PKM2 by binding to its allosteric site
-PKM2 is also regulated by serine, which binds to PKM2 and activates it, and reduction in the level of serine also
reduces the catalytic activity of PKM2 in the cell
-PKM2 activity is also subjected to regulation by Phosphoribosyl amino imidazole succinocarboxamide (SAICAR),
an intermediate of the purine synthesis pathway
-SAICAR allows PKM2 to act as pyruvate kinase as well as protein kinase. Interaction of SAICAR with PKM2
allows tumor cells to thrive in glucose-limited conditions
78. PKM2 dimérique est un cofacteur de NFkb
Translocation de PKM2 se lie unité p65 de NFkb qui
active la transcription de HIF1 alpha et y’a
activation de VEGF sa cible et y’a angiogenèse
croissance cellulaire
PKM2 vas vers noyau se lie a NFKb se lie à
région promotrice HIF alpha et induire son
expression
P65+PKM+HIF1 forme tétramère pour activer
les gènes cible : VEGF pour favoriser
l’angiogenèse
Under the hypoxic condition, translocation of PKM2 and p65 to the nucleus takes place. Upon interaction with PKM2, NF-k B subunit p65 activates the transcription of HIF-1α gene and
its target gene, VEGF-A, in the nucleus. As a result, increased secretion of VEGF translates to increased blood vessel formation, contributing to tumor growth (55).
e cofacteur du NF-Kb
PKM2 comm
79. Lactate deshydrogenase A(LDHA)
Regulation modes of LDHA.
LDHA can be regulated in almost
every step of gene expression.
Expression/transcription/traduction
-Methylation modification could
Réprime LDHA transcription
Déméthylation= active↑LDHA
Méthylation = ↓LDHA
-various transcription factors can
function at respective elements
in LDHA promoter to activate or
curb LDHA transcription;
Facteurs de transcription HIF alpha et
c-MYC augmente expression ↑LDHA
-many kinds of microRNAs can bind
to mRNA of LDHA to hinder its
translation or inducedegradation
miRNA bloque traduction de ARNm en
protéine
Phosphorylation = active↑LDHA
Acétylation =↓LDHA la dégrade par
protéasome
80. Rôles du Lactate
Rôle de lactate déshydrogénase catalyse
pyruvate vers lactate (réaction irréversible)
ME : méthylation bloque l’expression du gène
Rôle de lactate :
Suppression du système immunitaire
Desimination métastasique
Acidification de TME milieu
extracellulaire
Resistance aux thérapies
Energie élevée (source d’énergie)
81. Le lactate source d’énergie
Un gradient de O2
En bleu : cellule cancéreuse en hypoxie
Pénétration de glycose et donne
pyruvate ne vas pas vers mito pour être
pris en charge avec le lactate
déshydrogénase donc on aura lactate qui
est induit par HIF alpha augmente LDHA
qui produit lactate qui est expulsé de la
cellule et vas vers la cellule en rouge en
aérobie ; il se transforme en pyruvate
par LDHB qui vas vers mitochondrie et
produit (18 ATP Energie)
LDHB : ↑O2 =↓HIF alpha=Energie
(ATP)
lactate → pyruvate
LDHA : ↓O2 =↑HIF alpha
Pyruvate →lactate
82. Le lactate immunosuppresseur
Le lactate inhibe les cellules dendritiques qui
agissent sur les cellules LT (CD présente AG avec
CMH2 à LT avec TCR qui reconnais l’antigène
tumorale si c’est LT4 /CD4
Si c’est LT8/CD8 +CMH1)
Le lactate inhibe NK NKT et LTcytotoxic induis leur
apoptose et activité
NKT ont des récepteur TCR
Le lactate polarise Les macrophages de M1 à M2
sont 2 types :
M1 : produis-le (NO)
M2 : produis l’arginase (anti-inflammatoire)
Le lactate inhibe CD4 et CD8 et induit leur apoptose
83. La pyruvate déshydrogénase(décarboxylase)
Dans la mitochondrie :
Le pyruvate subis une décarboxylation (il a 3 carbones)
Pour donner acétyle CoA, au même temps j’introduis un coenzyme CoA-SH Je libère du CO2, à l’intérieur de la mito
Dans la matrice pyruvate pénètre il est décarboxylé et y’a libération de CO2 ; je fixe un coenzyme ASH et ça me donne acétyle
CoA au même temps production de molécule NADH H+
Cette enzyme est un complexe multiprotéique : E1 (partie protéique contient radicaux hydroxy OH qui peux être phosphorylé )
E2 , E3 dans cas normal pyruvate décarboxylé en acétyle CoA vas vers cycle de Krebs (oxaloacétate pour avoir citrate )
84. Elle est active sous forme non phosphorylé
Dans la reprogrammation métabolique
Beaucoup de glucose+HIF alpha = active PDK (pyruvate déshydrogénase kinase) pour inhiber la pyruvate
déshydrogénase et donc le pyruvate ne
devient plus acétylé CoA c’est une hypoxie
PDP (phosphatase)active la pyruvate
déshydrogénase
Dichloroacétate DCA inhibe le PDK
85. Oncométabolite : des intermédiaires de métabolites qui seul sont suffisante à promouvoir l’oncogenèse une fois
accumulé dans le site
On a 3 oncométabolite dans cycle de
Krebs :
Succinate(favorable)
Fumarate (favorable au cancer)
Alpha céto glutarate (sois aide ou
réprime cancer)
3 oncoenzymes qui génèrent ces
métabolites intermédiaires :
Isocitrate déshydrogénase
=donne alpha céto glutarate
Succinate déshydrogénase (si elle
est mutée=accumulation
succinate)
Fumarase (muté accumulation
fumarate
Alpha céto glutarate fait régulation
(déméthylation ouvre gène (ADN)(activé
par TeT )par hydroxylation de cytosine )
sois gène suppresseur /oncogène déméthylation des histones avoir une structure condensé de chromatine qui peux pas être lue
par ARN , donne collagène hydroxylé permet maturation de collagène
86. NRf2 est un facteur de transcription fait
réaction inflammatoire, son inhibiteur est keap
1 un senseur de stress grâce à son groupement
thiol (SH) si y’a ROS il forme des pont S-S il est
libère Nrf2 , dans le cas où y’a pas ROS Nrf2 tjr
lié a keap 1 il est ubiquitinylé et Nrf2 dégradé
Les oncométabolité oxyde les grp SH de
keap1 : fumarate et succinate
Leur liaison avec keap 1 la réaction et appelé
succination de résidus cystéine
Mutation de SDH = accumulation de Succinate
qui avec alpha céto glutamate sont en
compétition
Mécanisme d’action de ces oncométabolites :
quand on a la proline y’a accumulation de Fumarate/succinate deviennent en compétition avec alpha céto glutarate pour la
proline hydroxylase conduisant à un HIF alpha non hydroxylé et donc non dégradé
Cas normal :
Proline hydroxylase prend alpha ceto glutarate lui enlève un OH le fixe sur HIF on aura du succinate (elle favorise la dégradation
de HIF alpha)
87.
88.
89. Glutamine-addicted cancers
-Glutamate is then converted to α-ketoglutarate (α-KG).
C’est une source d’énergie (AA non essentiel)
Une source de nitrogène et azote pour les cellules en
prolifération
Glutamine deviens un glutamate grâce à 2 enzymes :
Glutaminase 1(GLS1)
Glutaminase 2 (GLS2)
Glutamate convertis en alpha céto glutarate pour entrer (cycle
de Krebs)
Glutamine entre dans la cellule par des transporteurs, il est
converti en glutamate par GLU1/2 ensuite glutamate et
transformé en alphaKG par glutamate déshydrogénase et entre
dans le cycle de Krebs donne succinate puis fumarate et NADH
90. Glutamine-addicted cancers
-Glutaminolyse est un élément essentiel pour ++de processus de biosynthèse :
*Synthesis of glutathione
*synthèse de NADPH = (régénération GSH /synthèse de lipides /synthèse AA )
*synthèse de Nucléotides
*synthèse de acides gras
-Glutamine peux etre transporté depuis milieu extracellulaire par transporteurs : alanine, serine, cystéine transporter 2
(ASCT2). Antiport mouvement pas dans même sens Na+ entre dans la cellule un Aa sort c’est un transport actif
91. Rôle de la glutamine dans la synthèse et la régénération du
glutathion réduit
glutamine se transforme en glutamate par
GLS1/2 , glutamate (est tripeptide formé
d’un Glutamate/cystéine/glycine) fusionne avec
Une gamma-GSC j’ai une y-glutamyl cysteine
Grace a GS en introduisant une glycine on a un GSH
La glutamine protège contre le stress oxydatif
GP le glutathion peroxydase oxyde GSH en
GSSG le glutathion est régénérer par NADPH
Qui donne NAD+H+ par glutathion
Réductase GR
Glutamine =générer Glutamate impliqué
dans synthèse de GSH
Donne NADPH permet de régénérer
GSH réduit
GSH synthetase
γ-glutamyl
cysteine synthase
92. c-Myc contrôle direct la
l’internalisation de glutamine
dans cellule en augmentant
l’expression des transporteurs
ASCT2
93. Rôle de la glutamine dans la synthèse du NADPH: rôle de l’enzyme
malique
on bloque glutamine(compétition)
ou le récepteur ou les enzymes GLS
glutamate devient alpha KG elle
entre dans cycle de Krebs elle donne
succinate puis fumarate puis malate
qui sort de mitochondrie il se
transforme en pyruvate par enzyme
cytosolique malique et ainsi
NADP+H+ en NADPH
NADPH nécessaire effet antioxydant pars
qu’il régénère GSH
Nécessaire pour synthèse de lipides /AA
Il a 2 sources : enzyme malique /voie
pentose phosphate
94. Rôle de la glutamine dans la synthèse des nucléotides: rôle de
l’aspartate
Glutamate provient de glutamine
transforme OAA oxaloacétate qui sort
de mitochondrie en aspartate et y’aura
synthèse de nucléotides et AA
95. Rôle de la glutamine dans la synthèse des nucléotides: rôle de
l’aspartate
96. Rôle de la glutamine dans la synthèse des lipides
Alpha KG devient un
isocitrate puis citrate
puis acetyl coa on a
synthese acide gras
(lipides)
97. Rôle de la glutamine l’activation de mTORC1
1.Internalisation de glutamine par ASCT1
2.Glutamine externalisé et leucine pénétré dans cellule
3.Sestrin1/2 bloque la voie de mTORC1
4.Mais c’est des senseurs de leucine en présence de leucine
elle inhibe sestrin1/2 et mTORC1 s’active pour
synthétiser les protéines
5.Leucine active voir Akt
6.mTORC1 phosphoryle 4EBP qui libère eIF4E qui permet la
synthèse de protéines
7.Elle phosphoryle la s6K
8.Elle inhibe ULK1 impliqué dans autophagie
9.Leucine agis sur AKT/sestrin/rag pour activer mtorc1
