Caractérisation du mécanisme de régulation de Cdx2 par la MAP kinase p38 et implication de Cdx2 dans la différenciation des cellules épithéliales intestinales

Abstract

Les gènes Cdx encodent des facteurs de transcription possédant un rôle très important dans le développement et le maintien de l'épithélium intestinal. Cdx2 joue un rôle central dans la différenciation des cellules épithéliales intestinales. Celui-ci permet d'activer l'expression de plusieurs enzymes digestifs et d'induire l'expression de protéines de jonctions cellulaires. Nous avons démontré que la MAP kinase p38 est impliquée dans le processus de différenciation, entre autres, en activant le facteur de transcription Cdx2. La MAP kinase p38 retrouvée dans le noyau des cellules différenciées lie et phosphoryle Cdx2. Un des objectifs de mon projet de recherche consistait à identifier le site de liaison de la MAP kinase p38 sur Cdx2 ainsi que son ou ses site(s) de phosphorylation. Premièrement, par la création de mutations site-spécifiques, nous avons identifié un site de phosphorylation par la MAP kinase p38 sur Cdx2 au niveau de la sérine 156. Deuxièmement, nous avons déterminé, par la création de mutants de délétion, que le site de liaison de la MAP kinase p38 sur Cdx2 se trouve entre les acides aminés 61 et 76 dans la portion N-terminale. Dans le but de mieux comprendre le rôle de Cdx2 dans la différenciation épithéliale intestinale, nous avons surexprimé de manière stable Cdx3 dans la lignée cellulaire épithéliale intestinale IEC-6. La surexpression de Cdx3 mène à une meilleure adhésion cellulaire. Nous avons identifié plusieurs cibles de Cdx2 par analyse de micropuces d'ADN, entre autres, le gène de la galectine-4 qui est induit de 34.5 fois par Cdx2. La galectine-4 est une lectine capable de lier le [bêta]-lactose et de favoriser l'adhésion cellulaire puisqu'elle possède deux domaines CRD (carbohydrate recognition domain). Une autre caractéristique de la galectine-4 est qu'elle est retrouvée au niveau des radeaux lipidiques de la bordure en brosse dans les entérocytes, où elle permet leur stabilisation ainsi que le ciblage des radeaux lipidiques au niveau de la membrane apicale. Nous avons démontré que la cinétique d'expression de la galectine-4 suit parfaitement celle de Cdx2 dans la lignée Caco2/15 provenant d'un adénocarcinome de côlon humain, et dans la lignée IEC-6 surexprimant Cdx3. Nous avons identifié la galectine-4 comme faisant partie des radeaux lipidiques des cellules surexprimant Cdx3, et que ces radeaux lipidiques contenant la galectine-4 sont plus spécialisés, avec la présence de la phosphatase alcaline. Ces résultats montrent que Cdx2 pourrait favoriser deux processus importants de la différenciation intestinale épithéliale, soit l'adhésion cellulaire et le développement de radeaux lipidiques spécialisés comme ceux retrouvés à la portion apicale des cellules différenciées par l'expression de la galectine-4.