Programme et abrégés

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Faites la lumière sur la
Programme et abrégés
pharmacologie
Sommaire
Membres du comité organisateur 2011 .....................................................................................................................4
Merci à nos partenaires financiers .............................................................................................................................5
Lettre du comité organisateur de la Journée Phare ...................................................................................................6
Mission de la Journée Phare.......................................................................................................................................7
Historique de la Journée Phare ..................................................................................................................................8
Notes biographiques ................................................................................................................................................11
Professeur Nabil G. Seidah ...................................................................................................................................11
Professeur Gordon C. Shore .................................................................................................................................12
Professeur Daniel Lafontaine ...............................................................................................................................13
Professeure Christine Lavoie ................................................................................................................................14
Présentations par affiche .........................................................................................................................................16
Présentations orale ..................................................................................................................................................16
Index des présentateurs .........................................................................................................................................121
Les prix de la Journée Phare ...................................................................................................................................122
Menus de la journée...............................................................................................................................................123
Remerciements.......................................................................................................................................................125
Membres du comité organisateur 2011
Marc-Olivier Frégeau
Président du comité organisateur 2011.
Étudiant au doctorat en pharmacologie,
Université de Sherbrooke.
Pr. Éric Marsault
Professeur agrégé au département de pharmacologie,
Dave Boucher
Éloic Colombo
Valérie Chartrand
Étudiante à la maîtrise en pharmacologie,
Hugo Gagnon
Étudiant au doctorat en biochimie,
Heidi Larkin
Étudiante au doctorat en pharmacologie,
Élie Simard
Lise Coté
Secrétaire associée au projet,
4
Merci à nos partenaires financiers
Pfizer
Charles River
Merck
Desjardins
Feldan
Société Canadienne de Biochimie Moléculaire et de Biologie Cellulaire
Consortium VWR-GE Healthcare-BD-Eppendorf
Boehringer Ingelheim
Centre de Recherche Clinique Étienne-Le Bel
Rectorat de l’Université de Sherbrooke
Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé de l’Université de Sherbrooke
Institut de pharmacologie de Sherbrooke
Centre de Recherche En Pharmacologie Structurale de l’Université de Sherbrooke
Département de pharmacologie de l’Université de Sherbrooke
Baccalauréat en pharmacologie de l’Université de Sherbrooke
Regroupement des Étudiants Chercheurs en Médecine de l’Université de Sherbrooke
Regroupement des Étudiants Chercheurs en Pharmacologie de l’Université de Sherbrooke
5
Lettre du comité organisateur de la Journée Phare
En ce 4 novembre 2011, nous avons le plaisir de vous accueillir à Orford pour la
troisième édition de la Journée Phare. Nous avons travaillé près d’un an pour vous offrir un
programme original et diversifié. La mission de la Journée Phare 2011 suit celle des éditions
précédentes : être un point de repère pour les étudiants, chercheurs académiciens et
industriels œuvrant en Pharmacologie. Nous tenons à contribuer au développement de la
recherche en Pharmacologie au Québec et nous pensons que cette journée scientifique est un
excellent moyen pour le faire. Nous voulons briser les barrières et faire connaître tous les
aspects de la recherche en pharmacologie. Dans cette optique, nous sommes particulièrement
fiers de vous proposer un programme qui rassemble de nombreux domaines de spécialité dont
la pharmacologie est le trait d’union.
Votre présence ici témoigne de l’importance que vous accordez à notre mission. Nous
tenons à vous remercier de contribuer au partage des idées et connaissances scientifiques qui
aura lieu aujourd’hui. Avec le succès que vous faites de cet événement, vous nous avez permis
de grandir et d’élargir les ressources de la Journée Phare comme le témoigne la beauté de
l’endroit ou nous vous accueillons aujourd’hui. Votre collaboration scientifique et votre
présence aujourd’hui permettent de faire de la Journée Phare un événement scientifique
majeur au Québec comme le témoignent les 225 personnes inscrites, la centaine de
présentations et la qualité élevée des résumés soumis. Nous sommes fiers d’accueillir nos
collègues de Montréal, Québec et Trois-Rivières et nous espérons que cette collaboration ne
fasse que s’enrichir dans le futur. Nous sommes également fiers de la réponse de nos collègues
de Sherbrooke qui supportent cet événement depuis ses débuts et nous sommes fiers de
l’enthousiasme de nos conférenciers invités à présenter lors de notre journée de recherche.
En dernier lieu, nous aimerions remercier ici tous ceux et celles qui se sont engagés dans
l’organisation de cet évènement. Une mention spéciale pour le Dr. Luc Paquet, directeur de
l’Institut de Pharmacologie de Sherbrooke et vice-doyen au développement et partenariats de
la Faculté de médecine et des sciences de la santé de l'Université de Sherbrooke, ainsi que son
équipe. Nous voulons également remercier le Département de Pharmacologie de l’Université
de Sherbrooke et Mme Mylène Côté, coordonnatrice du Baccalauréat en pharmacologie de
l’Université de Sherbrooke. Il est également primordial de remercier nos précieux
commanditaires qui sont responsables de rendre cette journée accessible à tous.
Nous vous souhaitons une agréable journée!
Le Comité organisateur de la Journée Phare 2011
6
Mission de la Journée Phare
La recherche en pharmacologie représente à la fois une ressource nécessaire et un
grand défi. D’une part, c’est grâce à la pharmacologie que des médicaments qui prolongent et
améliorent notre qualité de vie sont élaborés. D’autre part, ce milieu de recherche fait face à
une compétition globale croissante. Dans ce contexte, il est primordial de développer des
initiatives rassembleuses et structurantes qui permettront de mettre en valeur la qualité de
nos recherches. Stratégiquement, Sherbrooke occupe une place de choix puisqu’on y retrouve
les trois cycles supérieurs de formation en pharmacologie, l’Institut de pharmacologie de
Sherbrooke (IPS) et une industrie pharmaceutique émergente. En dépit de ce contexte
favorable, les échanges entre les intervenants du domaine restent marginaux. De surcroît, il
n’existait, jusqu’à tout récemment, aucune rencontre scientifique permettant aux pôles
québécois de formation et de recherche en pharmacologie de partager leurs expertises.
C’est dans cette optique qu’à l’automne 2008, un groupe d’étudiants de 2 e et 3e cycle
entrepris de créer une rencontre interuniversitaire annuelle qui permettrait d’unir les
intervenants de tous les pôles québécois de recherche en pharmacologie : La Journée Phare.
Réunissant respectivement plus de 150 et 175 participants de partout au Québec lors des deux
premières éditions, la Journée Phare s’implante de plus en plus dans la pharmacologie
québécoise et ce, autant pour les étudiants que les chercheurs. Avec des conférenciers
académiques et industriels de haut calibre et des présentations étudiantes de haut niveau, la
Journée Phare permet de partager un point commun : la Pharmacologie sous toutes ses
formes. L’engouement ressenti partout au Québec pour la Journée Phare indique qu’elle
répond à un besoin important dans le domaine de la pharmacologie.
Trois ans plus tard, la Journée Phare est toujours d’actualité et cherche à rallier toujours
plus d’intervenants et de participants partout au Québec. De plus en plus, la Journée Phare
prend son envol; notamment par l’expansion de celle-ci et la nécessité de déménager le
colloque dans un hôtel, lieu davantage approprié afin de maximiser le succès de la Journée.
Toujours divisée en sections présentations par affiches et présentations orales, la Journée
Phare 2011 visera plus de 200-225 participants de partout au Québec.
7
Historique de la Journée Phare
L’idée originale de la Journée Phare est une initiative du Dr Yannik Régimbald-Dumas,
alors étudiant au doctorat en pharmacologie à l’Université de Sherbrooke, vers la fin 2007. La
pharmacologie a toujours été valorisée à Sherbrooke avec les trois cycles supérieurs de
formation en pharmacologie, l’Institut de Pharmacologie de Sherbrooke (IPS) et une industrie
pharmaceutique émergente. Cependant, les échanges entre ces groupes étaient marginaux, il
n’y avait aucune rencontre scientifique qui les regroupait. Non seulement il n’y avait pas de
rencontre entre les groupes sherbrookois, mais nulle part au Québec ne se déroulait une
rencontre interuniversitaire ayant pour intérêt principal la pharmacologie. Il y avait donc une
opportunité réelle pour créer une rencontre scientifique provinciale traitant de pharmacologie,
qui pourrait servir à réunir autant le domaine académique que pharmaceutique. L’idée de
créer un tel colloque a été contagieuse auprès des membres du Regroupement des Étudiants
Chercheurs en Pharmacologie de l’Université de Sherbrooke (RECPUS). Le RECPUS a fait de
l’organisation de cette journée un thème principal, et un sous-comité a été créé afin de mettre
en place ce qui serait plus tard la Journée Phare.
C’est en janvier 2008, un an avant la première Journée Phare, que le comité
organisateur a été formé. Le comité comprenait : Yannik Régimbald-Dumas, Élie Simard, MarcOlivier Frégeau, Hugo Gagnon et Michel Grandbois,
professeur agrégé du département de pharmacologie.
Tout a commencé par un concours pour trouver un nom
et un logo au colloque. Marc-André Bellavance, nous a
proposé « Journée Phare » avec une esquisse de logo.
Cette idée a été adoptée par le comité qui lui a donné le
Logo 2009 de la Journée Phare
mandat de réaliser le logo.
Le projet « Journée Phare » a rapidement été appuyé par l’IPS, le baccalauréat en
pharmacologie, les professeurs du programme d’études graduées de pharmacologie ainsi que
la Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé de l’Université de Sherbrooke. Grâce à
l’appui de ces groupes, de l’Université et de l’industrie pharmaceutique, la Journée Phare
devenait un projet bien concret. Avec plus de 50 présentateurs, le Dr Michel Bouvier, UdeM et
Mme Michèle Piotte, Pfizer Canada, comme conférenciers invités, et 150 participants de
partout au Québec, la première édition de la Journée Phare s’est tenue le 29 janvier 2009 au
8
Centre culturel de l’Université de Sherbrooke. Malgré une tempête de neige qui a causé bien
des maux de tête aux organisateurs, la Journée fut un succès autant au niveau scientifique
qu’au niveau des participants qui sont repartis satisfaits de leur expérience.
Fort de cette réussite, le RECPUS a décidé de mettre de l’avant le projet Journée Phare
2010 qui se déroulerait en novembre 2010 pour faciliter les déplacements des participants.
Valérie Chartrand, étudiante à la maîtrise en pharmacologie, a pris en charge l’organisation de
l’édition 2010. Elle a formé le comité organisateur 2010 composé de : Valérie Chartrand,
Yannik Régimbald-Dumas, Marc-Olivier Frégeau, Élie Simard, Hugo Gagnon, Heidi Larkin, Dave
Boucher, Simon Bousquet ainsi que la Pre Christine Lavoie. Le comité 2010 se donnait comme
objectif d’améliorer la visibilité de la Journée Phare, d’augmenter la portée de l’évènement et
d’accroitre la participation de l’industrie pharmaceutique. Toujours soutenue par l’IPS et
l’Université de Sherbrooke, la Journée Phare 2010 a également été appuyée par des
partenaires majeurs comme Sherbrooke Innopole,
Pfizer, Charles River laboratories, et plusieurs
autres. Dans le cadre de l’amélioration de la
visibilité, la refonte du logo de la Journée Phare par
Logo 2010-2011 de la Journée Phare
un graphiste professionnel, a été effectuée.
Lors de la Journée Phare 2010, les commanditaires ont été encouragés à présenter leur
compagnie et produits, afin d’exposer nos participant à l’industrie et aux commanditaires. La
Journée Phare 2010, tenue au Centre Culturel de l’Université de Sherbrooke le 5 novembre
2010, a permis d’accueillir plus de 60 de présentateurs, les conférenciers Michel Desjardins,
UdeM et Paolo Renzi, Topigen Pharmaceuticals, et plus de 170 participants. 1300$ ont été
remis en prix présentateurs méritants. Des articles promotionnels ont également fait leur
apparition; un sac personnalisé aux couleurs de la Journée Phare et une tasse promotionnelle
de l’événement remis aux présentateurs. La Journée fut un succès sur toute la ligne,
l’organisation était très bonne et les participants ont apprécié l’expérience.
Avec l’objectif de faire de la Journée Phare 2011 un événement encore plus complet, le
nouveau comité a été formé par Marc-Olivier Frégeau, déjà présent dans l’organisation des
Journée Phare 2009 et 2010. Le comité 2011 est composé de : Marc-Olivier Frégeau, Valérie
Chartrand, Élie Simard, Hugo Gagnon, Heidi Larkin, Éloic Colombo et le professeur Éric
Marsault. Lise Coté, secrétaire du département de pharmacologie, a également appuyé le
9
comité. L’objectif du comité 2011 était d’augmenter encore plus la portée de l’événement et
le nombre de participants et présentateurs de l’extérieur. Pour ce faire, l’Hôtel Chéribourg
d’Orford a été choisi comme lieu de déroulement, puisque c’est un lieu qui convenait plus aux
besoins des participants et à leur nombre croissant. Le comité de la Journée Phare a également
visité différents centres de recherche de la province afin de promouvoir l’événement. Cette
année, nous sommes donc fiers d’accueillir trois conférenciers soit : Le Dr Nabil Seidah de
l’IRCM, le Dr Gordon Shore, CSO et co-fondateur de la compagnie de biotechnologie GeminX
ainsi que la Dre Catalina Lopez-Correa, vice-présidente aux affaires scientifiques de Génome
Québec. Plus de 225 participants sont attendus le 4 novembre 2011 et plus d’une centaine de
présentations seront offertes aux participants. 2000$ en prix seront également remis lors de la
Journée. Nous espérons que la Journée Phare 2011, à l’image des autres éditions, sera un autre
succès apprécié de la communauté de scientifiques oeuvrant en pharmacologie!
La Journée Phare est déjà prévue au calendrier 2012. Afin d’innover et de maximiser
l’impact de la Journée Phare, l’expansion de l’événement sur deux jours est envisagée par le
comité organisateur. Nous comptons sur vous pour non seulement revenir en 2012 mais aussi
pour convaincre vos collègues que cet événement est un incontournable dans la
pharmacologie québécoise.
10
Notes biographiques
Conférencier invité – Chercheur académique
Professeur Nabil G. Seidah1
Spécialiste reconnu mondialement pour ses contributions scientifiques
majeures dans la découverte des convertases, le Pr. Seidah a obtenu en 1969
son grade B.Sc. en chimie à L’Université du Caire, Égypte. En 1973, il obtient
son Ph.D. en chimie à l’Université de Gorgetown, Washigton DC, puis débute
ses études sur la maturation des pro-protéines à l’Institut de Recherche
Clinique de Montréal (IRCM) dès 1974. Pr. Seidah, à entre autre découvert la
β-endorphine et contribué énormément à la caractérisation biochimique de la
pro-Opiomélanocortine (POMC). Depuis 1983, il est directeur de l’unité de
recherche en biochimie neuroendocrinienne. Il est également professeur titulaire de recherche
de l’IRCM et du département de médecine (accréditation en biochimie) de l’Université de
Montréal. Pr. Seidah est aussi membre adjoint du département de médecine (division de la
médecine expérimentale) de l’Université McGill et est titulaire de la chaire de recherche
canadienne en protéolyse des précurseurs.
Le Pr. Seidah se consacre à l’étude d’une famille de 9 protéases, les protéines convertases (PCs)
de mammifères PC1, PC2, Furin, PC4, PC5, PACE4, PC7, SKI-1 et PCSK9. Ces enzymes sont
impliquées dans l’activation de précurseurs d’hormones, de facteurs de croissance ou de
transcription, de récepteurs ou encore de protéines d’enveloppe d’agents pathogènes. Son
équipe se concentre sur le mécanisme d’action de ces enzymes et leur régulation, sur
l’identification de leurs substrats et inhibiteurs potentiels. La compréhension affinée de leurs
rôles physiologiques dans des cellules et chez la souris a pour but de développer des
implications cliniques, comme c’est le cas de PCSK9.
Durant les 36 dernières années, Pr. Seidah a formé plus de 100 étudiants gradués tout en étant
membre de plusieurs associations scientifiques telles que la Société de Recherche sur le
Cancer et l’American Heart Association. Il a reçu de nombreuses récompenses: Membre de
l'Ordre du Canada, Médaille d'honneur de la Fondation pour la recherche en santé de
l’Association canadienne de l'industrie du médicament (ACIM), Officier de l’Ordre du Québec,
Prix d'excellence scientifique du Medical Research Council, Prix de distinction Manning,
Membre de la Société royale du Canada, Prix Marcel Piché et Prix du Clarke Institute of
Psychiatry.
1
Adapté de :
http://www.ircm.qc.ca/
http://www.montreal-diabetes-research-center.org/
http://www.biochimie.umontreal.ca/
11
Conférencier invité – Chercheur industriel
Professeur Gordon C. Shore2
Officer scientifique en chef et Co-fondateur de GeminX Pharmaceuticals, Inc.,
le Dr. Gordon Shore est également professeur en biochimie à l’Université
McGill. Pr. Shore a obtenu son doctorat en biochimie végétale de l’Université
McGill en 1974. Après s’être joint au laboratoire de Jam Tata sur la biochimie
du développement au National Institute for medical Research (Mill Hill), au
Royaume-Uni, il s’est tourné, à titre de stagiaire postdoctoral, vers l’étude de
l’intercommunication entre le réticulum endoplasmique (RE) et les
mitochondries. C’est au département de biochimie de l’Université McGill, que
Gordon Shore est devenu professeur en 1986.
Au début des années 90, il a commencé à s’intéresser au cancer et au gène Bcl-2, et plus
particulièrement, aux vies du RE régulées par les gènes p53 et Bcl-2. Gordon Shore et son
collègue Phil Branton ont fondé Gemin X Pharmaceuticals inc. en 1998 dans le but d’appliquer
les connaissances sur ces voies dérégulées à des traitements possibles contre le cancer.
Aujourd’hui, ses travaux académiques portent principalement sur la compréhension de
mécanismes d’induction de l’apoptose; principalement sur les voies de signalisation
apoptotique de E1A et comment ces voies sont régulées de façon positive ou négative par des
facteurs tels que Bcl-2.
Dr. Shore est auteur de plus de 120 publications scientifiques et sa contribution dans le
domaine de l’apoptose, principalement en contexte néoplasique, est mondialement reconnue.
Il est également récipiendaire de nombreuses récompenses scientifiques et est membre du
Comité Consultatif sur la recherche de l’Institut National du Cancer du Canada.
Au niveau de sa carrière industrielle, GeminX a développé plusieurs composés afin de lutter
contre le cancer. Actuellement, certains d’entre eux sont en phase clinique I et II. Récemment,
l’entreprise québécoise a été acquise par Cephalon, une compagnie Américaine qui est
maintenant sous la bannière de la multinationale : TEVA.
2
Adapté de :
http://investing.businessweek.com/
http://www.genomequebec.com/
http://www.mcgill.ca/
12
Conférencier invité
Professeur Daniel Lafontaine3
Professeur titulaire au Département de Biologie de l’Université de
Sherbrooke, il a complété ses études sous-graduées et graduées à
l’Université de Sherbrooke en biochimie avant d’entreprendre ses études
post-doctorales à l’Université de Dundee en Écosse en 2002. Pr. Lafontaine
s’intéresse à savoir comment les métabolites cellulaires sont utilisés par les
riborégulateurs afin d’effectuer leur régulation biologique. Ces derniers sont
des éléments de contrôle non-codant qui reconnaissent directement un
métabolite cellulaire et qui régulent des gènes localisés en aval qui sont
presque toujours associés à la biosynthèse ou le transport du métabolite reconnu.
Sachant que plus de 2% des gènes codant chez certaines bactéries sont sous le contrôle de
riborégulateurs et que la plupart de ces gènes sont essentiels à la survie de l'organisme, il est
donc très probable qu'en interférant avec la régulation des riborégulateurs, il soit possible
d'empêcher la croissance d'une bactérie quelconque et ainsi obtenir un agent antimicrobien
puissant. D’ailleurs les travaux de recherche du Pr. Lafontaine ont permis une découverte
considérée majeure dans le domaine des stratégies de lutte contre les infections bactériennes.
En effet, ses travaux sur le design d’antibiotiques ont été sélectionnés par Québec Science en
2010 comme meilleure découverte de l’année et le prix Découverte de l’année 2010 a
également été remis à l’équipe du Pr. Lafontaine. De plus, ses recherches ont fait l'objet d'un
reportage dans le cadre de l'émission Le Code Chastenay en novembre 2010. Il est d’ailleurs
possible de visionner cet épisode en ligne sur le site Internet de Télé-Québec.
3
Biographie adaptée de : http://www.usherbrooke.ca/
http://pages.usherbrooke.ca/dlafontaine/
13
Conférencière invitée
Professeure Christine Lavoie4
Professeure agrégée au Département de Pharmacologie de l’Université de
Sherbrooke, elle a complété son Ph.D. à l’Université de Montréal en 1999 et ses
études post-doctorales à l’Université de Californie à San Diego en 2005. Pre.
Lavoie s’intéresse aux rôles et mécanismes d’action des protéines
hétérotrimériques dans la régulation du transport intracellulaire, la signalisation
au niveau des compartiments intracellulaires et dans la cascade de signalisation
de récepteurs autres que les GPCR. Les intérêts de son laboratoire se divisent en 2 axes:
1- Comprendre le rôle des protéines Gα au niveau des compartiments intracelullaires. En effet,
la fonction précise et les mécanismes d’action des protéines Gα au niveau des compartiments
intracellulaires sont peu compris. Cet aspect non-classique des protéines G hétérotrimériques
soulève des questions que l’équipe du Pre. Lavoie tente de répondre : Quels sont les
récepteurs et effecteurs des protéines G hétérotrimériques présents au niveau des
compartiments intracellulaires? Les protéines Gα sont-elles actives (cycle GDP/GTP) et
impliquées dans la transduction de signaux au niveau de ces organites et quels sont les signaux
qui activent ces protéines Gα? Quels sont les mécanismes moléculaires par lesquels les
protéines Gα influencent le trafic intracellulaire?
2- Comprendre le rôle de Calnuc et son implication dans l’Alzheimer, le cancer et le lupus.
Calnuc est une protéine ayant l’unique capacité de lier le calcium et les sous-unités Gα. Calnuc
est une protéine multicompartimentale. Elle est présente dans le cytoplasme où elle interagit
avec les sous-unités Gα. Elle est également localisée dans la lumière de l’appareil de Golgi où
elle constitue une réserve de calcium et elle est sécrétée dans le milieu extracellulaire. Les
rôles intracellulaires et extracellulaires de Calnuc sont peu caractérisés. La compréhension de
la fonction de Calnuc est importante puisque son niveau d’expression est modifié dans diverses
pathologies telles l’Alzheimer, le cancer et le lupus. L’équipe du Pre. Lavoie étudie l’implication
de Calnuc dans des événements modulés par les protéines Gα et le calcium tels que la
signalisation, le trafic intracellulaire et la transactivation des récepteurs couplés aux protéines
G, tyrosine kinase et de lipoprotéines de faible densité. Son équipe tente également
d’identifier de nouveaux partenaires d’interaction de Calnuc à l’aide d’approches
protéomiques et de biologie cellulaire et moléculaire.
Pre. Lavoie est également récipiendaire de la chaire de recherche canadienne en
pharmacologie cellulaire. Parmi l’une des plus jeunes membres du corps professoral, Pre.
Lavoie s’implique activement dans l’amélioration de la formation des étudiants. D’ailleurs, Pre.
Lavoie a été membre professoral du comité organisateur de l’édition 2010 de la Journée Phare.
4
Biographie adaptée de : http://pages.usherbrooke.ca/recpus/
http://www.usherbrooke.ca/
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Programme de la Journée Phare 2011
8H15 : Accueil des participants / Inauguration de la Journée Phare 2011
8h30 : Présentation des affiches
10h30 : Pause Desjardins
11h00 : Conférencier invité : Dr Nabil Seidah, IRCM
12h00 : Diner Charles River
13h00 : Présentation Dre Christine Lavoie (Dép. Pharmacologie, Université de
Sherbrooke)
13h30 : Présentation Jérôme Cabana
13h45 : Présentation Philippe Moussette
14h00 : Présentation André Leblanc
14h15 : Présentation Pascal Tétreault
14h30 : Présentation Gina Bouchard
14h45 : Pause Santé
15h15 : Présentation Dr Daniel Lafontaine (Dép. Biologie, Université de Sherbrooke)
15h45 : Présentation Jimmy Savard-Lalancette
16h00 : Présentation Karim Bouayad-Gervais
16h15 : Présentation Hasna Maachi
16h30 : Conférencier invité : Dr Gordon Shore, GeminX
17h30 : Remise des prix d’excellence
18h00 : Souper suivi de la conférence de Dre Catalina Lopez Correa, VP affaires
scientifiques de Génome Québec
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Abrégés
Présentations par affiche
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1- STIM1 facilite la relâche de Calcium intracellulaire dans les cellules endothéliales d’aorte
bovine
Vincent Lessard et Gaétan Guillemette
Département de Pharmacologie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université
de Sherbrooke
Le Ca2+ est un second messager important dans la signalisation de plusieurs fonctions
cellulaires. La mobilisation du Ca2+ intracellulaire dans les cellules non-excitables est
majoritairement sous le contrôle du récepteur à l’inositol trisphosphate (IP3R). Il existe trois
sous-types d’IP3Rs qui sont exprimés, mais à des degrés différents (IP3R-1>IP3R-2>IP3R-3) dans
les cellules endothéliales d’aorte bovine (BAEC). Les Stromal Interaction Molecules (STIM1 et
STIM2) sont des protéines membranaires exprimées sur le réticulum endoplasmique (RE) et qui
ont la capacité de détecter le niveau de Ca2+ dans le RE. Lorsque le niveau de Ca2+ baisse dans
le RE, les STIMs sont activées et à leur tour elles activent Orai, un canal calcique à la membrane
plasmique. Puisque les STIMs sont des senseurs de Ca2+ du RE, notre hypothèse est qu’elles
peuvent aussi réguler l’activité des IP3Rs, qui sont aussi des canaux calciques. Par une approche
de co-immunoprécipitation, nous avons observé que STIM1 et STIM2 interagissent avec les
IP3Rs. À l’aide d’une approche de vidéomicroscopie par fluorescence, il a été possible de
déterminer l’impact des STIMs sur la relâche de Ca2+ par les IP3Rs. Dans les BAECs, la
bradykinine, via son récepteur B2, active la production d’ IP3 et ainsi la relâche de Ca2+ par les
IP3Rs. Lors de stimulations avec différentes concentrations de bradykinine, la relâche de Ca 2+ a
été significativement réduite dans les cellules où le gène de STIM1 a été délété. Par contre chez
les cellules dont le gène de STIM2 a été délété, il n’y a pas eu de changement notable dans la
relâche de Ca2+. Les courbes dose-réponse ont montré qu’il n’y a pas de changement significatif
dans les valeurs d’EC50 obtenues dans les conditions où STIM1 ou STIM2 sont délétés. Nos
résultats suggèrent que STIM1 et non STIM2 est un potentiateur de la relâche calcique
intracellulaire via les IP3Rs.
17
2- L-Prostaglandin D Synthase as a co-chaperone of the DP1 Receptor
Chantal Binda et Jean-Luc Parent
de Sherbrooke
Continuous discovery of accessory proteins implicated in GPCR folding and maturation
confirms that mechanisms regulating the cellular trafficking of newly synthesized receptors
remain poorly characterized. Our previous studies have shown that a large population of the
prostaglandin D2 (PGD2) receptor (DP1) is retained in the endoplasmic reticulum (ER) after
synthesis. In parallel, L-type prostaglandin synthase (L-PGDS), one of the two enzymes that
catalyzes the formation of PGD2, is also localized at the ER. Confocal microscopy confirmed the
co-localization of DP1 and L-PGDS at the ER, thus this study focuses on the implication of LPGDS in the anterograde transport of DP1. Here, we show that L-PGDS increases cell surface
expression of DP1 in HEK293 cells, a feature that seems specific to this receptor since
expression of the CRTH2, TPβ, AT1, β2 and V2 receptors remained unchanged. In addition, cell
surface expression of DP1 was unaffected by the hematopoietic PGD2 synthase (H-PGDS).
Moreover, we demonstrate that L-PGDS co-immunoprecipitates with DP1 and that this
interaction is not modulated by agonist stimulation of the receptor with PGD2. We further
tested the involvement of L-PGDS activity by producing an inactive Cys-mutant of L-PGDS.
Similar increases in cell surface expression were found which showed that L-PGDS specifically
regulates the anterograde transport of DP1 independently of its enzyme activity, suggesting a
co-chaperone function to L-PGDS. Furthermore, an interaction between L-PGDS and Hsp90, a
molecular chaperone, was identified by co-immunoprecipitation. Thus, we propose that LPGDS functions as a co-chaperone for DP1, an idea supported by the L-PGDS-Hsp90 interaction.
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3- SNX30: a Novel Negative Regulator of Canonical Wnt Signaling
Michel Cameron, Séverine Leclerc, Sylvain Chemtob, Gregor Andelfinger
Département de Pharmacologie, Centre de Recherche du CHU Sainte-Justine, Université de
Montréal
Canonical Wnt signaling is essential for embryonic development, in particular during cell
differentiation and organ morphogenesis, and it is associated with diseases like cancer.
Therefore, understanding how this pathway is regulated is instrumental for the development
of new therapeutic targets. In this study, we present a novel negative modulator of canonical
Wnt signaling, sorting nexin-30 (SNX30). Sorting nexins are membrane-associated proteins
involved in protein trafficking. These hydrophilic proteins contain an amphiphilic PX (PHOXhomology) domain that binds to phosphoinositol-phosphates, enriched in membranes of
specific endosomal compartments (ex: PIP3 in early endosomes). SNX30 also contains the BAR
domain, which has membrane curvature-sensing and tubulation-inducing properties.
Morpholino-induced knockdown of SNX30 in Xenopus laevis embryos showed a sustained
upregulation of canonical Wnt target genes (Xnr3 and Siamois) during Xenopus development.
Although temporal expression was ubiquitous, Xsnx30 mRNA peaked at stages 7 and 8
immediately preceding gastrulation. This was confirmed by in situ hybridization where staining
was detected in the animal portion of the embryo. Interestingly, the rise in Xsnx30 expression
coincides spatio-temporally with Xfrizzled-7, a canonical Wnt receptor expressed during
gastrulation. Knockdown embryos were developmentally delayed and displayed endodermal
and mesodermal germ layer defects. Closer examination revealed decreased heart size and
morphological abnormalities: aberrant trabeculations, absent interatrial septum, pericardial
oedema and hypoplastic ventricle. In HEK293T cells, Snx30 localized to early endosomes,
which suggests a role in sorting newly internalized components of the canonical Wnt signaling
cascade toward the degradation pathway. It was previously published that the protein
complex retromer, which includes the SNX-BARs SNX1 and SNX2, plays a positive role in Wnt
signaling by preventing lysosomal degradation of Wnt during secretion. In contrast, this study
identifies the first sorting nexin that plays an antagonistic role in canonical Wnt signaling.
SNX30 may therefore be a novel pharmacological target in Wnt-associated diseases.
19
4- Développement d'agonistes peptidomimétiques pour le récepteur CXCR4
Christine Mona, Marilou Lefrançois, Marie-Reine Lefebvre, Nikolaus Heveker, Éric Marsault,
Emanuel Escher
de Sherbrooke
Le laboratoire a récemment découvert les tout premiers agonistes synthétiques à haute
affinité pour le récepteur CXCR4. Ces agonistes sont en fait des chimères entre l’extrémité Nterminale du chemokine endogène qui cible le CXCR4, le SDF-1-alpha, avec un agoniste inverse
peptidique cyclique, le T140, un produit synthétique. Le CXCR4 est une cible d’importance
première en recherche pharmaceutique mais le manque d’agonistes a sérieusement ralenti ce
développement, autant pour la protection anti-HIV que pour l’embryogénèse, l’hématopoïèse
et pour des néoplasies d’une multitude de types. L’objectif à long terme est la migration ciblée
de cellules souches. En ayant comme objectif d’améliorer l’affinité et efficacité et de concevoir
ainsi de puissants agonistes synthétiques CXCR4 résistants aux protéases et de diminuer leur
faiblesse en tant qu’agents thérapeutiques. Nous avons pu en conserver l’affinité en
remplaçant des acides aminés de la chaîne de SDF-1 par des résidus peptidomimétiques, une
étape clé vers notre objectif.
20
5- Role of ARF6 and β-Arrestins in Angiotensin II-dependent vascular smooth muscle cell
migration
Ricardo M Charles, Sabrina Schlienger and Audrey Claing
Département de Pharmacologie, Université de Montréal
Atherosclerosis is the degradation of the arterial vascular walls leading to complications such
as heart attacks and strokes. This condition is caused by many factors, one of them being
vascular smooth muscle cell (VSMC) migration and proliferation, which is promoted by the
hypertensive hormone Angiotensin II (Ang II). Our objective is to elucidate the underlying
molecular mechanisms that regulate the migration of these cells following Ang II exposure. We
have previously showed that the ADP-ribosylation factor 6 (ARF6) is activated following the
stimulation of the Angiotensin Type-1 Receptor (AT1R) in HEK293 cells and that the protein is a
regulator of Rac1, involved in cell migration. We thus propose that ARF6 plays a role in Ang IIdependent VSMC migration. We first observe that ARF6 and Rac1 are activated in VSMCs
following Ang II treatment. SiRNA-mediated ARF6 depletion inhibits Ang II-dependent Rac1
activation and VSMC migration. We also demonstrate that (SII)-Ang II, an Ang II analog which
favors βarrestin-biased signaling upon interaction with the AT1R, is able to activate ARF6 and
Rac1, prompting us to look at the effects of βarrestin depletion on the activation of these small
GTPases. ARF6 depletion also reduces Ang II and SII-dependent extracellular signal-regulated
kinases 1 and 2 (ERK 1/2) activation, which is a known important step in cell migration. Finally,
both Ang II and SII promote aortic sprouting in matrigel. Therefore, these results show the
cooperation of ARF6 and βarrestins in the regulation of Ang II-stimulated VSMC migration.
21
6- Identification of transmembrane domain 4 and 5 residues that contribute to the formation
of the Urotensin II receptor binding pocket
Xavier L. Sainsily, Brian J. Holleran et Richard Leduc
de Sherbrooke
Urotensin II (U-II), a cyclic undecapeptide, is the natural ligand of the Urotensin II receptor
(UT), a G protein-coupled receptor (GPCR). In order to identify those residues that are involved
in the formation of UT’s binding pocket, we used the substituted-cysteine accessibility method
(SCAM). This approach consists in the use of methanethiosulfonates (MTS), which selectively
react with water-accessible free sulfhydryl groups of cysteines. Our hypothesis is that if such a
cysteine is found in the binding pocket, the covalent modification of MTS will affect the binding
kinetics of the ligand. To evaluate the contribution of residues within the 4th and 5th
transmembrane domains (TM4 and TM5) of the rat UT receptor inside the binding pocket, we
first mutated each residue in the Leu168-Arg194 fragment of TM4 and the Trp203-Val232
fragment of TM5, one at a time, to a cysteine. The resulting mutants were then expressed in
COS-7 cells and subsequently treated with the positively charged sulfhydryl-specific alkylating
agent methanethiosulfonate-ethylammonium (MTSEA) (0 -6 mM) for 3 minutes. Binding
experiments using 125I-U-II on the MTSEA-treated wild type receptor demonstrated its
insensitivity to MTSEA treatment. There was no detectible binding towards mutants W174C,
A177C, P183C and G194C of the TM4 and mutants W203C, H208C, Y211C, T218C and P223C of
the TM5. Mutants M184C and I188C of the TM4 demonstrated a significant loss of binding
following MTSEA treatment. However, no loss of binding was detected following treatment by
MTSEA for all TM5 mutants tested. These results suggest that residues M184C and I188C of the
TM4 orient themselves within the water-accessible binding pocket of the rUT, while residues
within TM5 do not seem to directly participate in theformation of the binding-site. This study
provides additional insights in our attempt to develop a molecular model of the UT ligand
binding pocket.
22
7- CXCR7 mutants reveal different activation patterns upon CXCL12 (SDF-1) and CXCL11
(ITAC) stimulation
Gravel Stéphanie 1,2, Sylvain-Drolet Guillaume1, Pelletier Marie-Eve1
1: Research Center, Sainte-Justine Hospital. 2: Departement of biochemistry, Université de
Montréal.
CXCR7 is a chemokine receptor of the class A family of seven transmembrane domain receptors
(7TMR’s) (rhodopsine/b2-adrenergic like receptors). CXCR7 is involved in pathological
processes such as cancer where it controls tumor cells growth. Unlike all other chemokine
receptors, CXCR7 does not transduce signals through G-proteins. However, we have shown
that CXCR7 does recruit b-arrestin upon ligand stimulation with CXCL12 and CXCL11, its known
natural chemokine ligands. b-arrestin, a scaffold protein that controls trafficking and
desensitization of 7TMRs, can mediate G-protein independent signalling through 7TMR, such
as erk phosphorylation. To further elucidate structure-function relationships in CXCR7
activation, we studied CXCL12 and CXCL11-induced activation of CXCR7 mutants of the DRY
motif, a highly conserved motif in class A of 7TMR’s, and of the asparagine residue 3.35, a
molecular switch for chemokine receptor G protein coupling. Using a BRET-based arrestin
recruitment test system, we find similarities between the described effect of such mutations
on G-protein signaling by other GPCRs, and their effect on arrestin recruitment to CXCR7, in the
absences of G-protein signaling. The CXCR7 N127S mutant is constitutively active. Moreover,
the phenotype of the R142A mutant is suggesting different structural requirements for CXCR7
activation by SDF-1 or ITAC, in line with the concept of functional selectivity.
23
8- Effet de deux modifications structurelles de l'estradiol (inversion du méthyle C-18 et/ou 17
hydroxy) sur l'activité estrogénique in vitro et in vivo
Diana Ayan, Jenny Roy, René Maltais et Donald Poirier
Faculté de médecine, Université Laval
Il est bien connu que la majorité des cancers du sein sont initialement hormono-dépendants et
que le 17β-estradiol (17β-E2) joue un rôle crucial dans leur développement et leur progression.
Pour cette raison, l'utilisation d'un composé capable de bloquer spécifiquement une enzyme
impliquée dans les dernières étapes de la biosynthèse du 17β-E2 est une stratégie rationnelle
pour le traitement des maladies sensibles aux estrogènes comme le cancer du sein. La présente
étude décrit l’évaluation biologique in vitro et in vivo de l’impact d'une modification
structurelle (inversion du groupe méthyle-C18 à la position 13, de la face β à la face α) du 17βE2 (1) et du 17α-estradiol (17α-E2; 2). Les deux isomères 18-épi-17β-E2 (3) et 18-épi-17α-E2 (4)
ont été obtenus en deux étapes : 1) l’inversion chimique du méthyle-C18 de l’estrone en
utilisant la 1,2-phénylendiamine dans l’acide acétique à chaud et 2) la réduction de la cétone à
la position C17 avec du LiAlH4. Les nouveaux isomères d’E2 ont été testés sur des lignées de
cellules sensibles aux estrogènes (MCF-7 et T47-D), sur des tissus sensibles aux estrogènes
(utérus et vagin de souris) et sur le récepteur α des estrogènes (REα) pour déterminer leur
activité estrogénique en relation avec l’estrogène naturel 17β-E2 (1). Les résultats montrent
que le 18-épi-17β-E2 (3) possède la plus faible affinité pour REα (RBA = 1.2%) et la plus faible
activité estrogénique sur les cellules sensibles aux estrogènes (1000 fois moins que 17β-E2
dans les cellules MCF-7). De plus, le 18-épi-17β-E2 (3) n’a pas d’activité utérotrophique
(estrogénique) lorsque testé sur des souris. Nous avons observé l'ordre suivant pour l’activité
estrogénique: 18-épi-17β-E2 (3) < 18-épi-17α-E2 (4) < 17α-E2 (2).
24
9- Sélectivité fonctionnelle d’analogues de l’urotensine II sur le récepteur UT humain
Nicolas Perzo, Brian Holleran et Richard Leduc.
de Sherbrooke
Urotensine II (UII) est une hormone peptidique cyclique de 11 acides aminés impliquée dans
l'homéostasie cardiovasculaire et la chémoattraction des monocytes lors de l’inflammation.
Cette hormone exerce la majorité de ses effets à travers le récepteur urotensine II (UT). Ce
récepteur est connu pour être couplé préférentiellement aux protéines G hétérotrimériques
Gq et les propriétés fonctionnelles de ce récepteur ont été montrées principalement dans sa
capacité à induire la production d'inositol phosphate conduisant à la mobilisation de calcium
intracellulaire. Il a été rapporté que UT peut également coupler à d'autres protéines G
hétérotrimériques (Gi/o) en plus d’activer des voies protéines G indépendantes, tel que la voie
des MAP kinases ERK. Notre hypothèse est que différents ligands de UT peuvent induire ou
stabiliser différentes conformations de UT menant à l’engagement sélectif d’une voie de
signalisation. Nous avons donc sélectionné 17 ligands pouvant lier l’UT humain. D’une part, la
capacité de ces ligands à activer la voie Gq a été évaluée sur des HEK 293 transfectés de
manière stable avec le récepteur UT humain par la quantification des inositols
monophosphates relachés avec l’essai IPOne (Cisbio). D’autre part, nous avons évalué la
capacité de ces ligands à activer la voie ERK sur la même lignée cellulaire avec l’essai Surefire
phosphoERK (Perkin Elmer). Nous avons identifié trois analogues ([Met8] UII 4-11, [Nle8] UII 411 et AC7954) qui peuvent sélectivement activer la voie Gq mais pas la voie des ERK. Notre
approche nous a permis d'identifier des ligands sélectifs pour les voies de signalisation activées
par le récepteur UT. Ce projet a été soutenu financièrement par le fond de recherche des
Instituts de Recherche en Santé du Canada.
25
10- Augmentation de la réponse contractile cellulaire par le glucose: analyse des propriétés
mécaniques et du processus de signalisation
Julie Boucher, Nathalie Nguyen, Michel Grandbois
de Sherbrooke
En plus des désordres métaboliques, le diabète est associé à de nombreuses vasculopathies,
telles que les rétinopathies et néphropathies diabétiques. Plusieurs études suggèrent que ces
complications seraient un résultat direct de l’exposition chronique au glucose; soit par la
formation de produits avancés de glycation (AGE). Ces derniers sont formés d’une réaction
spontanée entre le glucose et les protéines d’origine intra- et extra-cellulaires formant
rapidement des produits intermédiaires de glycation, puis de façon lente et irréversible, les
AGE. On s’intéresse à vérifier l’hypothèse que la glycation des protéines pourrait affecter
certaines fonctions cellulaires, telle que la contraction, via la modification des propriétés
mécaniques cellulaires. Notre utilisons dans cette étude un modèle in vitro de cellules nonmusculaires HEK293 transfectées AT1R, soumises à des conditions de normoglycémie (NG,
5mM) et d’hyperglycémie (HG, 30mM). D’abord, nous avons comparés la rigidité cellulaire,
obtenue à partir de mesures de force sur cellule individuelle, entre les 2 conditions
d’expositions au glucose. On observe que l’HG est associée à une augmentation de la rigidité
cellulaire. Des mesures d’immunofluorescence montrent, dans ces mêmes conditions, une
densité accrue du réseau d’actine. La contraction cellulaire, induite par l’AngII via l’activation d’
AT1R (voie Gq), est quant à elle mesurée en terme de déplacement membranaire par
microscopie à force atomique. L’amplitude de contraction AngII-dépendante mesurée dans les
conditions d’HG est supérieure qu’à celle observée en conditions NG, malgré une réponse
calcique inchangée. Des mesures d’immunobuvardage montrent que la stimulation à l’AngII
induit une augmentation des niveaux intra-cellulaires de la forme phosphorylée (forme active)
de la chaîne légère de la myosine (MLC-p) supérieure lorsqu’en HG par rapport aux conditions
NG. En conclusion, notre modèle d’exposition cellulaire au glucose élevé favorise
l’augmentation de la densité d’actine, celle-ci contribuant à l’augmentation de la rigidité
cellulaire. La modification de ces paramètres est associée à une hyper-réactivité de la réponse
contractile induite par l’AngII, qui corrèle aussi à une augmentation de la MLC-p. La capacité
contractile supérieure du système pourrait donc être associée à l’augmentation de la densité
d’actine et de la MLC-p, sachant que la machinerie acto-myosine favorise le potentiel de
contraction.
26
11- Liaison du promoteur de p15INK4B par Miz-1 ZF 5-8 : Repliement de doigts de zinc
David Bernard, Marie-Ève Beaulieu, Josée Bilodeau et Pierre Lavigne
de Sherbrooke
Miz-1 est un facteur de transcription qui active la transcription de gènes tels que p15INK4B ou
p21CIP1, des inhibiteurs du cycle cellulaire. Toutefois, si c-Myc s’associe à Miz-1, la
transcription
de ces gènes est plutôt réprimée. Miz-1 est une protéine comportant 13 motifs de type doigt
de zinc (ZF). Des prédictions bioinformatiques suggèrent que les domaines formés par les ZFs 5
à 7 ainsi que 10 à 12 seraient susceptibles de se lier au promoteur de p15INK4B. Le polypeptide
formé par les ZFs 5 à 8 (Miz 5-8) a donc été étudié dans le but de vérifier s’il peut bien lier le
promoteur de p15INK4B, et si c’est bien le cas, d’identifier la séquence qui est ainsi reconnue
par ce facteur de transcription. Jusqu’à présent, il a été possible d’exprimer Miz 5-8 dans des
bactéries E. coli DE3* et de la purifier par FPLC et HPLC. Ces protéines ainsi purifiées ont été
repliées et leur repliement a été confirmé par dichroïsme circulaire et RMN. Des prédictions
ont été faites quant aux séquences du promoteur de p15INK4B pouvant être reconnues par
Miz 5-8. Des essais d’EMSA ont été effectués pour confirmer ces prédictions, mais n’ont pas
encore donné de résultats satisfaisants. La connaissance de la façon dont Miz-1 se lie au
promoteur de p15INK4B permettra de déterminer un nouveau moyen de régulation de la
transcription dans lequel Miz-1 change la topographie de l’ADN. Cette étude pourrait
également aider à élucider le mystérieux processus d’inhibition de la transcription par c-Myc.
27
12- Déterminants structuraux de la liaison d’un nouvel inhibiteur sélectif de la matriptase.
Dominic Duchêne, Eloïc Colombo, Antoine Désilets, Richard Leduc, Éric Marsault, Rafael
Najmanovich
Département de Biochimie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
Les sérines proteases transmembrannaire de type II (TTSPs) sont une classe d’enzymes
protéolytiques relativement nouvelle impliquée dans l’homéostasie tissulaire. Un déréglement
de leurs niveaux d’expression pourrait mener au développement de certain type de cancers. La
matriptase est l’un des membres les plus étudiés de cette famille. Diverses études ont montré
que des changements dans les profils d’expressions de la matriptase étaient impliqués dans
divers types de cancers épithéliaux, faisant de la matriptase une cible pharmacologique
intéressante dans le traitement de ces cancers. Nous rapportons ici les déterminants
structuraux de la liaison de la matriptase avec un inhibiteur de type isostère de l’état de
transition, capable d’inhiber préférentiellement la matriptase comparativement aux autres
membres de la famille des TTSPs. Les similitudes et les différences structurales de la matriptase
avec ces autres membres permettant cette sélectivité ont été ressorties.
Afin de déterminer les caractéristiques de la matriptase permettant cette sélectivité, les sites
de liaisons de divers TTSPs ont été comparés avec le logiciel IsoCleft. Le logiciel utilise un
algorithme de d’appariement de graphes afin de trouver les similitudes et les différences
structurales entre les différentes TTSPs. De plus, des études d’arrimages virtuels ont été
effectuées afin de déterminer les interactions possibles de l’inhibiteur avec la matriptase. Les
résultats de ces arrimages virtuels ont été rescorés en utilisant la méthode MM/GBSA
(molecular mechanics generalized Born surface area) afin de déterminer les poses possibles de
l’inhibiteur dans la pochette catalytique.
La détermination des similarités et des différences au niveau structurale de la matriptase avec
les autres TTSPs de sa famille aidera au développement d’inhibiteurs plus sélectifs et plus
efficaces de la matriptase. Ultimement, cet inhibiteur pourrait être utilisé comme traitement
contre certains types de cancers.
28
13- Caractérisation des modifications peptidiques et protéiques engendrées par la
déshydroascorbate par spectrométrie de masse
Phyla Kay, Richard Wagner, Klaus Klarskov
de Sherbrooke
La vitamine C est un antioxydant connu et elle est utilisée comme supplément alimentaire et
agent de conservation. Le déshydroascorbate (DHA) est une forme oxydée de la vitamine C.
Chez l'humain, la plupart du DHA formé est rapidement retransformé en vitamine C par
différentes voies enzymatiques. Toutefois, la dégradation du DHA mène à la formation de
produits carbonylés réactifs (C=O) qui sont à leur tour impliqués dans la formation de produits
de glycation avancée (AGE), entre autres en situation de stress oxydatif ou lors du
vieillissement. De plus, dans les cas d’urémie chronique, l’élimination des produits carbonylés
réactifs est diminuée. Récemment, notre laboratoire a démontré qu’un produit de dégradation
du DHA modifiait le groupement thiol du glutathion. Cela suggère que les produits carbonylés
réactifs pourraient également modifier les thiols d'autres peptides et protéines. L’objectif de
cette étude est de caractériser les changements engendrés par les produits de dégradation du
DHA sur différents peptides et protéines en utilisant des méthodes de spectrométrie de masse
combinée avec la chromatographie liquide. Afin de mieux comprendre les modifications
engendrées par le DHA, nous avons utilisé la chaîne β de l’insuline, qui possède un nombre
limité de sites cibles potentiels. En incubant la chaîne β de l’insuline avec la DHA, nous avons
observé des adduits de 130 Da sur les cystéines ayant un thiol libre par analyse aux
spectromètres de masse. Des études cinétiques montrent que la modification du DHA est plus
efficace à pH 2,0 qu’à pH 7,0, car l'association des thiols libres en disulfure est facilitée à pH
neutre comparativement à pH acide. Nous avons ensuite confirmé le phénomène sur des
protéines entières, plus précisément l’α-lactalbumine, la β-lactoglobuline et l’hémoglobine qui
présentent une plus grande complexité que la chaîne β de l'insuline et qui pourraient être une
cible physiologique du DHA.
Dans l’ensemble, nos résultats indiquent que les produits carbonylés réactifs provenant de la
dégradation du DHA sont capables de modifier les thiols de protéines complexes. En
perspective, il serait intéressant d’identifier l'impact physiologique d'une telle modification
dans l’homéostasie cellulaire, plus particulièrement dans les dérèglements dus au stress
oxydatif.
29
14- A new structure and sequence dependant normal mode analysis model
Vincent Frappier, Rafael Najmanovich, Jean-Guy Lehoux et Pierre Lavigne
Sherbrooke
The study of protein function is a key step in the comprehension of disease mechanisms and
their treatment. While protein function is closely related to dynamics, most known protein
structures have been elucidated by X ray diffraction, which gives little information about
movements.
To overcome these problems, a technique called Normal Mode Analysis (NMA) using the Calpha representation of proteins was developed (Bahar et al., 1998). NMA exploits Hooke-type
interactions between atoms and allows the generation of highly cooperative independent
movements of varying amplitudes. Among these, there are long timescale movements of low
energy cost that may represent the structural mechanism of a protein. The study of these
movements allows us, among other things, to predict theoretical b-factors and sample
conformational space. Despite this coarse-grained approach, NMA are able to predict b-factors
to some extent compared to the crystal experimental data and can generate backbone
conformational changes that link different known conformations of proteins.
We have developed a new model using surface areas in contact between atoms (classified into
different atom types) to represent the strength of interactions between alpha carbons. As a
consequence the new NMA model is able to differentiate, in terms of molecular movements,
between two otherwise identical conformations (at the level of C-alpha carbon atom positions)
that differ in the identity of the actual amino acids present. A Monte Carlo approach allows us
to obtain similar result to the best know NMA model on a similar database with respect to the
prediction of experimental b-factors.
30
15- Structual insigts into inositol pyrophosphate synthase regulation and activity
Gayane Machkalyan and Gregory J. Miller
Department of Pharmacology and Therapeutics, McGill University
Inositol phosphates (IPs) are small molecules that regulate a variety of cellular signaling
pathways. The best characterized IP, inositol-1,4,5-triphosphate (IP3), triggers Ca2+ release from
intracellular reservoirs; however, there are >30 differently phosphorylated IPs that perform
diverse signaling roles. Diphosphoinositol polyphosphates (diIPs) are the most highly
phosphorylated IPs and are structurally distinct from IPs due to pyrophosphate moieties on 1
or more positions of the inositol ring. Of paramount importance for the advancement of our
understanding of the signaling roles of diIPs is the exploration of the mechanisms through
which diIPs are produced and how their synthesis is controlled. Two classes of IP kinases
produce diIPs: inositol pyrophosphate synthetase (IPS) and inositol hexakisphosphate kinases
(IP6Ks). IPS is a dual-domain protein: at its N-terminus is a kinase domain belonging to the ATPgrasp family, and at its C-terminus is a histidine phosphatase-like domain. The substrate for the
histidine-phosphatase domain has not yet been determined, and in fact, its sequence suggests
it may not retain catalytic activity at all, but it may function as a ligand- or protein-binding
module. There are no available structures for either the kinase or the histidine phosphataselike domains, which would reveal the mechanism for the production of specific diIP isomers
and would provide clues to the functional roles of the C-terminal domain. Using combinations
of biochemical and biophysical methods, we explore the structure and mechanism of IPS to
answer key functional and mechanistic questions, including: (1) What is the structural basis for
the production of distinct diIPs? and (2) How is IPS activity regulated?
31
16- Large-scale analysis of evolutionarily conserved rare codon clusters
Matthieu Chartier et Rafael Najmanovich
Sherbrooke
An increasing amount of evidence from experimental and computational analysis suggests that
rare codon clusters are functionally important for protein activity. Most of the studies on rare
codon clusters were performed on a limited number of proteins or protein families. In the
present study we present the Sherlocc program and how it can be used for large scale protein
family analysis of evolutionarily conserved rare codon clusters and their relation to protein
function and structure. This large-scale analysis was performed using the whole Pfam database
covering over 70% of the known protein sequence universe. Our program Sherlocc, detects
statistically relevant conserved rare codon clusters and produces a user friendly HTML output.
Our analysis detected statistically significant rare codon clusters in a multitude of Pfam protein
families. The most statistically significant rare codon clusters were predominantly identified in
N-terminal Pfam families. Many of the longest rare codon clusters are found in membrane
related proteins which are required to interact with other proteins as part of their function, for
example in targeting or insertion. We illustrate with an example where rare codon clusters may
help in the processes of insertion of the protein in the membrane via co-translational proteinprotein molecular-recognition interactions. Furthermore, we identified some cases where rare
codon clusters can play a regulating role in the folding of catalytically important domains.
Finally, we developed a searchable interface that provides access to Sherlocc results for all
Pfam families studied. The Sherlocc program and interface can be accessed from
http://bcb.med.usherbrooke.ca.
32
17- Inositol phosphate-induced stabilization of inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate 2-kinase
and its role in substrate specificity
Varin Gosein, Ting-Fung Leung, and Gregory J. Miller
Pharmacology & Therapeutics department, McGill University
Inositol phosphate kinases (IPKs) sequentially phosphorylate inositol phosphates (IPs) on their
inositol rings to yield an array of unique signaling molecules. IPKs must possess the ability to
recognize their physiological substrate among a pool of >30 IPs that differ in number and
position of their phosphates. Crystal structures from IPK subfamilies have revealed structural
determinants for IP discrimination, which vary considerably between IPKs, however, recent
structures of inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate 2-kinase (IPK1) do not demonstrate how
IPK1 selectively recognizes its physiological substrate, IP5, while excluding other IPs. We
hypothesized that this selectivity is defined by a previously unrecognized conformational
change triggered by binding of an IP with a specific phosphate profile. We performed limited
proteolysis to confirm the presence of different conformational states in the IPK1 catalytic
cycle when IPK1 was bound to IP5, IP6, and/or nucleotide. We compared proteolytic patterns
on SDS gels and N-terminal sequencing was used to identify cleavage sites. We observed
synergistic protection of Arg130 in ternary complexes which revealed stabilization of both Nand C-lobes of IPK1. Furthermore, we solved a 3.1Å crystal structure of IPK1 bound to ADP in
the absence of IP to identify the mechanism by which IPK1 transitions into its catalytically
active state. We observed decreased order for residues 110 to 140 in the N-lobe of the kinase
when we compared the ADP-bound and ADP+IP6-bound structures, consistent with the limited
proteolysis whereby Arg130, at the heart of the N-lobe, is not protected in binary complexes.
We propose a model for recognition of IP substrate by IPK1 wherein phosphate groups at the
4-, 5- and 6-positions are initially recognized by the C-lobe while interaction of the 1-position
phosphate by Arg130 stabilizes this residue and the N-lobe. Studies show that IP6 possesses
anticancer activity, however, the mechanism of action of IP6 remains unresolved as there are
no selective inhibitors for IPK1 to modulate levels of IP6. Characterizing the catalytic
mechanism for IPK1 opens up new avenues for selectively targeting IPK1 as the similarity
among IP substrates has hindered the development of specific inhibitors for IPKs.
33
18- FlexAID: A docking algorithm with side-chain and ligand
Francis GAUDREAULT and Rafael NAJMANOVICH
Sherbrooke
Small-molecule protein docking can be used to study ligand-protein interactions and predict
protein function. Due to its short computational time in comparison to other techniques, it is
often used for virtual screening. Thus, docking is particularly useful for rational drug design.
However, only a few docking algorithms account for side-chain flexibility during docking.
Inclusion of side-chain movements is limited by the exponential increase in the accompanied
search space.
We have developed a fast genetic-algorithm-based docking program (FlexAID) that allows both
ligand and protein to be flexible. The side-chain flexibility implemented in FlexAID uses a
probabilistic approach derived from our previous study. Side-chains move independently from
each other and have a probability of undergoing changes proportional to our calculated
flexibility scale.
We show that FlexAID is able to successfully predict the conformation of a large fraction of
proteins in self-docking experiments, i.e. when the ligand is docked in its native form. Results
of self-docking experiments while including ligand flexibility show that FlexAID can correctly
predict ligand-protein conformations despite the increasing number of variables. Our crossdocking experiments on group 2, i.e. when the ligand is bound to the non-native form where
non-critical side-chain are required, show that successful docking can be achieved despite
minimal side-chain motions. Finally, we have developed, within the PyMOL interface, an
intuitive and powerful graphical user interface for FlexAID allowing real-time visualisation of
docking simulations.
34
19- Caractérisation structurale du domaine de répétition de l’ankyrine impliqué dans
l’assemblage des canaux TRPC
Youssef Guedri , Pierre Lavigne et Guylain Boulay
de Sherbrooke
Les protéines de la famille de TRPC (transient receptor potential canonical) sont des canaux
ioniques responsables de l'entrée du calcium en réponse à une stimulation d'un récepteur
couplé aux protéines Gq dans divers types cellulaires. Pour former un canal fonctionnel, les
TRPC doivent s'assembler en 4 sous-unités avec les membres du même sous-groupe. Le TRPC1,
4 et 5 forment l’un de ces sous-groupes, alors que TRPC3, 6 et 7 forment l’autre. Des travaux
antérieurs dans notre laboratoire ont démontrés qu'une région composée de répétition de
l’ankyrine, située au niveau de la queue N terminal des TRPC4, est nécessaire pour la
tétramérisation du canal et détermine la spécificité de l’assemblage. Pour permettre
d’identifier les déterminants moléculaires responsables de l’assemblage, nous avons à
déterminer les caractéristiques structurales et biophysiques de cette région. Une protéine
recombinante contenant un «His-tag» et les acides aminés P68 à H172 de TRPC4, qui
correspondent aux 2ème, 3ème et 4ème répétitions de l’ankyrine, a été exprimée dans des
bactéries E.coli (DE3) et ensuite purifié avec la technique de chromatographie par affinité
(IMAC). Par des études structurales utilisant le dichroïsme circulaire, nous avons pu établir le
profil structural secondaire de ces domaines ainsi que l'étude de leurs stabilités par des essais
de dénaturations thermiques. Dans nos conditions expérimentales utilisées, la structure des
domaines ankyrine de la portion N terminale de TRPC4 est majoritairement en hélice α avec
une portion en structure aléatoire et ce à des pH acides compris entre 2,3 et 5,7. La protéine
demeure soluble après chauffage (jusqu'à 80°C) et conserve le même profil structural avec un
léger gain structurel amenant la conversion d’une portion de la structure aléatoire vers des
hélices α. En conclusion, nous pouvons affirmer cette première caractérisation structurale des
domaines de répétition de l’ankyrine d’un TRPC démontre une structure similaire aux autres
domaines de répétition de l’ankyrine de d’autres protéines. Aussi, cette stabilité du domaine
de répétition de l'ankyrine de TRPC4 après purification va nous permettre d'obtenir une
caractérisation structurale par des techniques comme la cristallographie et la résonance
magnétique nucléaire.
35
20- Rôle de PC1/3 dans l’immunité innée : Une approche protéomique
Hugo Gagnon, Sandra Gagnon, Sarah Refaie, Claude Lazure, Michel Salzet et Robert Day
Institut de Pharmacologie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
La prohormone convertase PC1/3 est une endoprotéase bien connue pour son rôle dans la
maturation de médiateurs du système neuroendocrinien. (e.g Insuline, POMC, CART) Grâce à
un modèle de souris KO, nous avons précédemment déterminé que PC1/3 était un modulateur
puissant de l’immunité innée. L’absence de PC1/3 provoque une sécrétion non contrôlée de
cytokine suite à un stimulus immunitaire (LPS). Déterminer la fonction de PC1/3 dans le
système immunitaire reste un défi, puisqu’aucune étude n’a précédemment étudier ce
phénomène. Nous avons opté pour une approche protéomique sur le modèle de souris PC1/3
KO. Nous avons utilisé 2 apporches, 1) l’imagerie par spectrométrie de masse MALDI (MSI), 2)
protéomique à haut débit (Gel LC-MS/MS). Ainsi, nous tentons de préciser ce nouveau rôle de
PC1/3. 1) MSI Cette technologie révolutionnaire nous a permis d’étudier les rates de souris
PC1/3. La MSI permet de cribler point par point des tissus à l’aide du laser d’un MALDI-MS. On
peu ensuite en extraire l’information sur les masses (m/z) de chaque point. Grâce à cette
technique nous avons déterminé que les médiateurs peptidiques de la rate présentaient une
distribution désordonnée. Ceci corrobore avec des marquages immuno histologique. 2) Gel LCMS/MS Avec cette méthode nous avons évalué l’expression différentielle (spectral counting) de
près de 3000 protéines de macrophages péritonéaux isolés de souris WT et KO. En appliquant
des méthodes bios informatiques et d’annotation génique (GO) nous avons confirmé des
phénomènes observés, établit de nouvelles voies à étudier et déterminer de possibles
substrats de PC1/3. Ces expériences nous ont permis de mieux cibler nôtre approche. Nous
travaillons présentement à la mise au point d’une méthode LC-MALDI et d’une technique
d’identification MS/MS des N-terminaux pour identifier des substrats de PC1/3 dans le système
immunitaire. Nous comptons aussi étudier les partenaires d’interactions de PC1/3 dans les
voies de sécrétions des macrophages. La découverte du mécanisme d’action de PC1/3 dans
l’immunité innée devrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
36
21- Spatio-temporal studies of the activation of Caspase-8 in living cells
Catherine Duclos, Jean-Bernard Denault and Christine Lavoie
de Sherbrooke
Apoptosis is a form of cell death occurring during development, diseases or after important
cellular damages, and involves caspases, a family of cysteinyl peptidases. During this process,
initiator caspases integrate apoptotic signals and activate themselves by dimerization and
auto-proteolysis. Subsequently, initiators activate executioner caspases by direct proteolysis,
and cell demise follows. Therefore, understanding the initiation steps of apoptosis is crucial.
We focus on the initiator caspase-8, which is involved in the extrinsic (death receptor) pathway
of apoptosis. More specifically, we want to study the cellular dynamics of its dimerization and
activation. To study this process, we use Förster resonance energy transfer (FRET) confocal
microscopy with live cells expressing caspase-8 and CrmA fused to fluorescent proteins CFP
and YFP as donor-acceptor pair. CrmA (cytokine response modifier A) is a cowpox virus serpin
that binds and inhibits the active form of caspase-8. As a proof of concept, we used full-length
recombinant proteins and were able to show dimerization of caspase-8 using FRET at 10 nM
protein concentrations, which is close to the estimated endogenous level. In fixed HeLa cells,
caspase-8-CFP/YFP localizes in the cytosol and at juxta-membranar regions as previously
reported for the endogenous protein. Stimulation of cells with an apoptotic inducer, such as
Trail (tumor necrosis factor-related apoptosis-ligand), will allow us to observe the dimerization
and activation of caspase-8. In this paradigm, CrmA will be used to trap the active protease.
This study will help track the localization and the activation steps of caspase-8 and better
understand the initiation of apoptosis.
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22- Nevirapine Induced Idiosyncratic Hepatotoxicity.
Waqar Haider, Klaus Klarskov
de Sherbrooke
Nevirapine is one of the first Non-nucleoside Reverse transcriptase inhibitors (NNT) to receive
approval from the FDA. It was indicated, in combination with nucleoside analogues, for the
treatment of human immune deficiency virus (HIV) infection [1]. In clinical trials some patients
developed idiosyncratic hepatotoxicity and/or skin rashes. In some cases, the hepatotoxicity
and the skin rashes were severe and life-threatening causing deaths or requiring liver
transplants. Despite Nevirapine’s therapeutic benefits, the drug’s idiosyncratic reactions
forced the FDA to issue a black box warning in the year 2000[2]. Although the exact
mechanism of nevirapine induced hepatotoxicity is not yet understood, a possible link between
nevirapine metabolites and the skin rashes has been established [3]. The incidence of
symptomatic events involving the liver in patients taking nevirapine is around 5%.[4] The
hepatotoxicity reactions usually manifest as exanthema often accompanied by systemic
symptoms (fever, malaise, etc.)[5]. We propose that the mechanism of nevirapine induced
idiosyncratic hepatotoxicity involves metabolic idiosyncrasy as proposed by Zimmerman [6].
The immune component of idiosyncratic hepatotoxicity can be secondary to the tissue damage
caused by nevirapine or its metabolites, or it can be a concurrent process taking place along
with metabolic cell damage, complementing each other as the reaction progresses leading to
severe hepatotoxicity as proposed by Matzinger in “Danger hypothesis” of idiosyncratic drug
reactions[7].
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23- High throughput quantification of apical vs. basolateral trafficking
Javier Mazzaferri, Stephane Lefrançois and Santiago Costantino
Hôpital Maisonneuve-Rosemont, Université de Montréal
Background: Aquaporins (AQP) 2, 3 and 4 are water permeable membrane channels expressed
in principal cells of the collecting duct of the kidney. AQP2 localizes to the apical membrane (in
response to vasopressin secretion caused by dehydration) allowing water reabsorption from
urine. Mutations in AQP2 have been implicated in Nephrogenic Diabetes Insipidus. AQP3 and
AQP4 are localized to the basolateral membrane constituting potential water exit pathways
from the cell. The complex protein trafficking machinery that maintains these segregated
distributions of biomolecules in the apical and basolateral membranes is still not completely
understood. Studies that have attempted to characterize the molecular mechanisms implicated
in AQP trafficking have often relied on observations made with single or time-lapse
fluorescence microscopy images. However, the lack of adequate imaging and image analysis
techniques makes many of these observations potentially biased and not statistically
significant.
Methods: We propose to address this by accurately quantifying the dynamics of AQPs
trafficking vesicles using video-rate optically sectioned in-vivo images. The commercially
available optical sectioning techniques do not meet these requirements; therefore we
proposed to use an approach that takes advantage of typical features of trafficking vesicles. In
fact, cargo vesicles are near diffraction limited, belonging to the high-frequency range of the
images’ spatial spectrum, and are naturally axially localized. High-frequency filtering of
widefield images provides optically sectioned images of cargo vesicles at frame rates near 10
times faster than confocal microscopy.
Results: We present in-vivo images of MDCK cells transfected with various GFP-tagged AQPs,
obtained with the proposed approach.
Conclusions: We have obtained high-resolution, axially-resolved video-rate images of GFP-AQP
trafficking vesicles. This will enable us to perform quantitative studies to further elucidate the
molecular mechanisms required to sort AQPs to either the apical or basolateral membranes of
polarized renal epithelial cells.
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24- Le thromboxane A2 module l'apoptose induite par la cisplatine via un mécanisme Siva1dépendant
Christian Iorio-Morin, Pascale Germain, Sébastien Roy, Pascale Labrecque, Jean-Luc Parent
de Sherbrooke
Le thromboxane A2 est un important médiateur lipidique dont la fonction dans la régulation de
l'apoptose fait l'objet de rapports contradictoires. À l’aide d’une expérience de double hybride
en levures, Siva1 a été identifiée comme nouvelle protéine interagissant avec la queue Cterminale de l'isoforme β du récepteur du thromboxane A2 (TPβ). Différentes évidences
suggèrent à la fois un rôle pro- et anti-apoptotique pour Siva1. Nous démontrons ici qu'un
traitement à la cisplatine induit la synthèse de thromboxane A2 dans les cellules HeLa. Nous
prouvons qu’une stimulation des récepteurs TP endogènes sensibilise les HeLa à l’apoptose
induite par la cisplatine et que cette modulation nécessite l'expression de Siva1, vu l’inhibition
du phénotype obtenue par la répression de Siva1 endogène au moyen d’ARNs interférants.
Nous rapportons que, lors d’une stimulation de TPβ, la dégradation de Siva1 est entravée,
résultant en une accumulation de la protéine qui transloque alors du noyau vers le cytosol. La
translocation de Siva1 corrèle avec une réduction de son interaction avec Mdm2 (un inhibiteur
de l’activité p53) ainsi qu’une augmentation de son interaction avec TRAF2 et XIAP (connus
pour induire une signalisation pro-apoptotique). Nos données fournissent un modèle qui
réconcilie les rôles pro- et anti-apoptotiques rapportés pour Siva1 et identifient un nouveau
mécanisme liant les RCPGs à la régulation de la sensibilité à l’apoptose.
40
25- Impact des modifications post-traductionnelles de type O-N-acetylglucosamine lors de
l’apoptose.
Bruno Johnson et Jacques Bernier
Département d’Immunologie, INRS, Institut Armand-Frappier
L’apoptose est un processus de mort cellulaire programmée nécessaire à l’élimination des
cellules sénescentes ou endommagées. Les modifications post-traductionnelles permettent de
réguler les voies de signalisation pro-apoptotiques et anti-apoptotiques impliquées. L’objectif
de notre programme de recherche est d’évaluer l’implication des modifications de type O-Nacetylglucosamine (O-GlcNAc) lors de l’apoptose chez les lymphocytes T. Ce type de
glycosylation demeure peu étudié, bien qu’il soit en compétition avec la phosphorylation pour
la modification des résidus sérines et thréonines et pourrait affecter diverses voies
apoptotiques. L’analyse du cycle cellulaire des cellules HPBALL par cytométrie de flux et la
visualisation de la fragmentation de l’ADN par gel d’agarose révèle une association entre le
niveau d’O-glycosylation total et une protection face à l’induction de l’apoptose par le
tributylétain (TBT). Les patrons d’O-GlcNAcylation lors de l’apoptose induite par le TBT ont été
déterminés par immunobuvardage de type western, révélant une augmentation globale de l’Oglycosylation lors de l’apoptose. Une immunoprécipitation des protéines O-GlcNAcylées à
l’aide de la lectine sWGA, suivi d’immunobuvardages de type Western ont permis de
déterminer que le facteur de fragmentation de l’ADN de 40 kDa (DFF40/CAD) et son inhibiteur
le DFF45/ICAD sont O-GlcNAcylés. Ces deux protéines forment le complexe DFF, le DFF40 étant
l'endonucléase majoritairement impliquée dans la fragmentation oligonucléosomale de l'ADN
lors de l'apoptose. Elle est activée lorsque son inhibiteur, le DFF45, est clivé par les caspases
effectrices lors de l’apoptose. Nos résultats démontrent que l’O-glycosylation du DFF fournirait
une protection face au clivage du DFF45 par les caspases et pourrait affecter la localisation
cellulaire du DFF40. L’O-GlcNAcylation aurait ainsi un rôle à jouer dans la régulation de
l’apoptose nucléaire en ciblant directement les protéines du DFF.
41
26- Identification and characterization of a caspase 7’s exosite for poly(ADP-ribose)
polymerase
Dave Boucher, Véronique Blais et Jean-Bernard Denault
Département de Pharmacologie, Faculté de la Médecine et des Sciences de la Santé, Université
de Sherbrooke
Caspases are a family of cysteinyl peptidases involved in apoptosis and inflammation. The basic
molecular events implicated in the recognition and cleavage of their substrates is well
understood and the preferential primary sequence for their substrates is also known. However,
the differential activity of some caspases on defined protein substrates remains unclear. For
example, caspase 3 and 7, two executioner caspases, prefer the same peptidic motif DEVD, but
display distinctive activity on many substrates(i.e., PARP, p23, Il-33) , as reported in the
literature. Here we show that the human poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) is cleaved more
efficiently by caspase 7 than by caspase 3 despite that the former is 5 times less active on the
small fluorogenic substrates than the latter. To understand the molecular features behind this
phenomenon, we designed a rational library of caspase 7 mutants and found that a basic
region containing 4 Lysines in the N-terminal peptide of caspase 7 is responsible for the
increased ability of caspase 7 to cleave PARP and p23. Using in vitro and in cellulo assays, we
characterized the implication of this potential exosite in the cleavage of those proteins and in
the execution of apoptosis. To our knowledge, this region is the first exosite reported for a
caspase. This study opens the door to a better understanding of caspase substrate recognition.
42
27- Suivi en temps réel d'événements apoptotiques par résonance des plasmons de surface
(SPR)
Jean-Sébastien Maltais, Yannick Miron, Jean-Bernard Denault, Louis Gendron et Michel
Grandbois
de Sherbrooke
L’activation de récepteurs membranaires entraîne généralement l’activation de cascades de
signalisation cellulaires et d’événements moléculaires susceptibles de modifier la distribution
de composantes cytosoliques d’une cellule. Il est possible, à partir de mesures de résonance
des plasmons de surface (SPR), de mesurer des événements moléculaires se produisant au
niveau de la membrane ou du corps cellulaire sans nécessiter l’utilisation de marqueurs
invasifs. Dans le but de valider cette nouvelle approche expérimentale, nous avons mesuré par
SPR les réponses cellulaires en temps réel engendrées suite à l’activation de récepteurs de la
mort cellulaire par le ligand TRAIL. Les résultats obtenus montrent qu'après une certaine
période de latence, les cellules EA.hy926 changent drastiquement de morphologie.
L'arrondissement de leur membrane et la création d'espaces intercellulaires se traduisent en
une diminution rapide de la réflectance mesurée par le système jusqu'à atteindre un plateau.
Les essais dose-réponse montrent également que la cinétique de la réaction est grandement
dépendante de la concentration de ligand injectée. À plus forte dose, la période de latence et
celle de détachement cellulaire sont significativement réduites. De plus, le prétraitement avec
l'inhibiteur général de caspases Z-VAD-FMK parvient à bloquer l'apoptose et la réponse
observée par SPR. Il a également été montré que la signature SPR obtenue avec TRAIL est
unique en comparaison avec d'autres agents qui induisent le détachement cellulaire,
l'arrondissement de la membrane, le bourgeonnement de la cellule ou la libération du contenu
cytosolique. Ces résultats montrent que la SPR pourrait devenir un outil efficace pour la
caractérisation des événements cellulaires impliquant une réorganisation du corps cellulaire,
permettant ainsi une meilleure compréhension des voies de signalisation impliquées. Plus
largement, la signature associée à chacun de ces événements pourrait être utilisée dans la
recherche de nouvelles molécules par criblage à haut débit.
43
28- Trafficking and Degradation Properties of CXCR7
Nicolas Montpas, Stéphanie Gravel, Guillaume Sylvain-Drolet, Nikolaus Heveker
Département de Biochimie, Centre de recherche du CHU Ste-Justine, Université de Montréal
CXCR7 is an atypical chemokine receptor belonging to the class A of the G-protein-coupledreceptor. CXCR7 has two natural agonists, SDF-1 and I-TAC, and is involved in cancer biology.
Unlike other chemokine receptors, CXCR7 does not lead to chemotaxis (oriented migration) of
the cells in response to SDF-1 or I-TAC. However, CXCR7 acts as a decoy receptor that rapidly
degrades SDF-1 and I-TAC. In this study, we tested the impact of mutations affecting arrestinrecruitment to CXCR7 on its intracellular trafficking and degradation properties. Using flow
cytometry with CXCR7 mutants D141N, R142A and N127S, we found : i) rapid constitutive
internalization and recycling, ii) little impact of agonists on the internalization dynamics, but iii)
on recycling (as deduced from the differential between specific endocytosis and net receptor
surface expression). Moreover, we describe the effect of these mutations on chemokine
degradation. For example, the constitutively arrestin-recruiting N127S mutant is not further
activated by SDF-1, but efficiently leads to its degradation. R142A in turn degrades SDF-1, but
not ITAC. Our results provide evidence for a link between arrestin recruitment and chemokine
degradation, but not CXCR7 endocytosis. A model of overall CXCR7 intracellular trafficking is
proposed.
44
29- Galpha S: une protéine de signalisation impliquée dans le trafic intracellulaire des GPCR
Stéphanie Rosciglione, Caroline Theriault et Christine Lavoie
de Sherbrooke
La protéine GalphaS (GαS) est une GTPase hétérotrimérique, actrice principale de la
signalisation intracellulaire des récepteurs couplés aux protéines G (GPCR), engendrant
l’activation de la voie de l’AMP cyclique en aval. Or, depuis peu, un rôle de cette même
protéine a été identifié dans le trafic vésiculaire. En effet, GαS a été localisée au niveau des
endosomes et impliquée dans le transport vers la voie de dégradation lysosomale du récepteur
tyrosine kinase EGFR. Son rôle exact et son mécanisme d’action restent encore peu
caractérisés. Cependant, une interaction avec la protéine Hrs (Hepathocyte growth factorRegulated tyrosine kinase Substrate), un acteur clé dans le triage de récepteurs vers la voie de
dégradation lysosomale a été récemment mis en évidence. Puisque la majorité des GPCR, suite
à la liaison de leur agoniste à la membrane plasmique (MP), sont internalisés dans les
endosomes pour être ensuite recyclés vers MP ou dirigés vers les lysosomes pour être
dégradés, nous nous proposons de vérifier si GαS joue un rôle dans le triage endosomal des
GPCR. Nous avons étudié l’effet de la déplétion de GαS à l’aide d’ARN interférent (siRNA) sur
l’endocytose de GPCRs qui (1) sont triés vers les lysosomes et y sont dégradés tels les
récepteurs delta-opioide (DOR) et de chimiokine CXCR4 ou (2) recyclent vers la MP tels les
récepteurs Beta2-adrénergique (B2AR) et µ-opioide (µOR). À l’aide d’études biochimiques,
nous avons pu mettre en évidence que la déplétion de GαS induit une augmentation du niveau
basal de DOR et CXCR4 ainsi qu’une diminution de la cinétique de dégradation de ces GPCR.
Parallèlement, des études par immunofluorescence ont permis d’observer que leurs
internalisations suite à la mise en présence de leurs agonistes respectifs ne sont pas affectées
par la déplétion de GαS. Cependant, DOR et CXCR4 montrent une présence prolongée dans les
endosomes précoces, suggérant un délai de leur transport vers les lysosomes dans les cellules
déplétées en GαS. Afin de comprendre le mécanisme moléculaire par lequel GαS régule le
triage endosomal de ces GPCR, nous avons vérifié l’interaction de GαS par coimmunoprécipitation, avec d’autres protéines impliquées dans la dégradation lysosomale des
GPCR, telle la protéine dysbindin. Parallèlement, la sous-unité GαS étant une GTPase, et sa GAP
étant présente au niveau endosomal, nous vérifions actuellement si les interactions de GαS
avec différentes protéines antérieurement impliquées dans le triage endosomal vers les
lysosomes (HRS, dysbindin) sont dépendantes de son état d’activation. Ces résultats identifient
un rôle important et potentiellement généralisé de GαS dans le triage endosomal des GPCR
vers la voie de dégradation lysosomale.
45
30- La régulation sérotonergique et noradrénergique de voies sensorimotrices suite à une
lésion complète de la moelle épinière chez le chat adulte
Marie-France Hurteau, Michael D Johnson, CJ Heckman et Alain Frigon
Département de Physiologie et de Biophysique, Faculté de Médecine et des Sciences de la
Santé, Université de Sherbrooke
Après une lésion complète de la moelle épinière (spinalisation), l’excitabilité neuronale spinale
est largement diminuée dû, en partie, à la perte de neuromodulateurs comme la sérotonine (5HT) et la noradrénaline (NA). Bien que la pharmacothérapie soit efficace pour rétablir
l’excitabilité spinale et l’activité locomotrice chez les chats et les rongeurs après spinalisation,
ce n’est pas le cas chez l’humain. Une meilleure compréhension des effets de la 5-HT et de la
NA sur les circuits spinaux après spinalisation chez l’animal pourrait permettre d’améliorer la
pharmacothérapie chez le blessé médullaire. Nous avons testé l’hypothèse que les agonistes 5HT (DOI) et NA (clonidine) influencent l’excitabilité de certains réflexes, dont les réflexes
d’étirement et d’extension croisée, après une spinalisation aigüe chez le chat adulte décérébré.
Le réflexe d’étirement fut provoqué en étirant le triceps sural (TS) gauche alors que les réflexes
croisés ont été déclenchés en stimulant le nerf tibial ou péronier superficiel (SP) à droite. À
l’état intact, l’étirement du TS gauche et la stimulation du nerf tibial ou du SP droit ont activé le
soléaire et les gastrocnémiens à gauche (les muscles du TS). Après spinalisation, la force et
l’activité du TS ont été considérablement réduites lors de l’étirement, alors que l’activité
d’autres muscles comme le semitendineux (St) et le sartorius (Srt) gauche a augmenté. La DOI
n’a pas modifié la force ou l’activité du TS, mais elle a augmenté l’activité du St, Srt et du tibial
antérieur (TA) gauche, ainsi que celle du St droit lors de l’étirement. La spinalisation a aboli la
force et l’activité du TS produite par les voies croisées, sans causer une augmentation de
l’activité d’autres muscles. Cependant, la DOI a amplifié considérablement l’activité croisée du
St, du Srt et du TA gauche. L’injection subséquente de clonidine n’a pas eu d’effet additionnel
sur les réflexes d’étirements ou croisés. Les résultats préliminaires indiquent que la circuiterie
réflexe spinale est réorganisée suite à une spinalisation, produisant un remaniement de
l’activation des extenseurs vers un biais fléchisseur. L’administration de la DOI ne restaure pas
l’activité extenseur après spinalisation et semble plutôt accroître l’activation des fléchisseurs.
46
31- Optimisation d'un criblage à ARNi pour sensibiliser les cellules du cancer du col de
l'utérus à la radiation
Audrey Carrier-Leclerc, Monika Knapik, Guillaume B. Cardin et Francis Rodier.
Institut du Cancer de Montréal, CRCHUM, Université de Montréal
La radiothérapie est utilisée afin de traiter les cancers du col de l'utérus avancés causés par le
virus du papillome humain. Ce traitement élimine les cellules cancéreuses en endommageant
leur ADN, mais affecte aussi les cellules saines environnantes, causant des effets secondaires
importants. Notre hypothèse considère l'expression obligatoire des protéines virales E6/E7
dans les cellules cancéreuses comme moyen de les sensibiliser préférentiellement à la
radiation, ce qui permettrait de réduire la dose et/ou d’augmenter l’efficacité du traitement.
Pour identifier des gènes sensibilisant les cellules exprimant E6/E7, nous proposons d'effectuer
un criblage sur 600 gènes associés à la réponse aux dommages à l’ADN en utilisant une librairie
de siRNA. Considérant la dimension du criblage, il fallait d’abord établir une technique de
transfection efficace et reproductible, avec peu de variabilité.
Méthode: Les cellules 293FT(GFP), HCA2(GFP) et HEKnhTERTE6/E7(GFP) ont été transfectées
avec des siRNA contrôles afin de déterminer le transfectant à utiliser et la concentration
permettant une transfection optimale. L’optimisation de la technique de mesure de la viabilité
cellulaire, l’ATP-lite assay, a aussi été abordée.
Résultats: Les conditions optimales de transfection ont été déterminées, le tout confirmé par
immunofluorescence. L’ATP-lite assay permet de mesurer la viabilité cellulaire, mais suggère
que la méthode de transfection traditionelle augmente la variabilité causée par les
manipulations. Nous validons présentement une méthode de transfection inversée avant de
procéder au criblage.
47
32- Inflammation helps the proliferation of breast metastases into the lungs
Marc-André Giguère, Chantal Mitterer, Walid Chababi, Hélène Therriault, Martin Richter,
Caroline Saucier and Benoit Paquette
Département de médecine nucléaire et radiobiologie, Faculté de Médecine et des Sciences de
la Santé, Université de Sherbrooke
Background: A study shown that up to 3.7 x107 cancer cells can be released daily from a
primary tumor into the bloodstream. Fortunately, the extravasation of cancer cells to
metastatic sites is usually ineffective, and only 30% of these patients have developed
metastases. Therefore, it is clinically relevant to identify factors that could stimulate this
extravasation, and ultimately inhibit them.
Objective: Determine whether the inflammatory agent lipopolysaccharide (LPS) can increase
the extravasation of breast cancer cells D2A1 to the lungs of Balb/c mice. If so, determine
which cell adhesion molecules (VCAM-1 and ICAM-1) were upregulated.
Results: In our model, i.p injection of LPS (1 mg/kg) has induced an inflammation as shown by a
13-fold increase of IL-1β expression measured by qPCR. In the animals treated, development of
lung metastases was stimulated by 3-fold, as measured by the metastatic area covering lungs
using an animal optical imager. It is noteworthy that the number of lung metastases was not
significantly increased, although the expression of VCAM-1 and ICAM-1 were stimulated by 4fold. This discrepancy could be caused by the limit of sensitivity of the animal optical imager.
To test this hypothesis, frozen sections of these lungs were analysed by fluorescence
microscopy. Our preliminary data support that new small metastatic nodules are also present,
deserving deeper investigation.
Conclusion: An inflammation induced by LPS increases the expression of some cell adhesion
molecules in lungs of mice contributing to stimulate the development of metastases.
48
33- MCP-1, interaction chimiokinergique dans la modulation gliale impliquée dans la genèse
de la douleur chronique
Élora Midavaine, Marc-André Dansereau, Nicolas Beaudet, Philippe Sarret
Département de physiologie et biophysique, Faculté de médecine et des sciences de la
De nombreuses études ont établi l’interaction entre les cellules gliales et les mécanismes de
chronicisation de la douleur. À la suite d’une atteinte tissulaire, les nocicepteurs relâchent
différents médiateurs au niveau des cornes dorsales de la moelle épinière qui activent les
cellules gliales. Les cellules microgliales et les astrocytes libèrent alors à leur tour des
médiateurs pro-nociceptifs, induisant la sensibilisation des neurones afférents primaires et la
chronicisation de la douleur. Parmi les nombreux acteurs ainsi libérés, nous nous sommes
particulièrement intéressé à la chimiokine MCP-1 (CCL 2) et de son récepteur CCR2 dans la
neuromodulation associée à la chronicisation de la douleur puisque ce couple est connu pour
induire l’expression et la sensibilisation de canaux ioniques facilitateurs de la nociception.
L’objectif de ce projet est d’évaluer le comportement douloureux induit chez des rats SpragueDawley par une injection spinale de MCP-1 et de caractériser sa contribution à l’activation des
cellules gliales et le maintien de la douleur. Pour ce faire, nous avons mesuré les seuils
douloureux mécaniques des animaux par le test de von Frey 1h, 2h, 4h après l’injection de
MCP-1 ainsi que sur une base quotidienne les 4 jours suivants. Des techniques
d’immunofluorescence ont permis de visualiser l’activation des cellules gliales de la moelle
épinière ainsi que leur production de MCP-1 quatre jours après l’administration spinale de la
chimiokine.
L’immunofluorescence n’a révélé aucune activation au sein des cellules microgliales 4 jours
après l’injection centrale de MCP-1 suggérant une activation de ce type cellulaire dans les jours
précoces du développement de la douleur. Nous pouvons cependant observer une
augmentation du nombre d’astrocytes activés, ainsi qu’une augmentation au niveau de leur
production de MCP-1 4 jours post-injection de la chimiokine. Ainsi, il est possible d’affirmer
que suivant une atteinte tissulaire, le MCP-1 contribue au développement de la douleur ainsi
qu’à une activation astrocytaire dans la moelle épinière. Ces cellules gliales maintiennent des
niveaux spinaux élevés de MCP-1, ce qui mèneraient à la chronicisation de la douleur.
49
34- Effet de la L-arginine et de l'acide lysophosphatidique sur la production de tissus par
autoassemblage
Thomas-Louis Marcoux, Stéphane Chabaud, Alexandre Rousseau, Geneviève Bernard,
Véronique Laterreur, Marie-Pier D.Rompré et Stéphane Bolduc
LOEX, Département de Chirurgie, Faculté de Médecine, Université Laval
INTRODUCTION : Le Laboratoire d’Organogénèse EXpérimentale (LOEX) a développé une
méthode de génie tissulaire, l’autoassemblage, qui permet aux cellules de former elles-mêmes
leur matrice extracellulaire (MEC), essentiellement composée de collagène, afin d’obtenir
divers équivalents tissulaires autologues. Par contre, le temps de formation de la MEC est
élevé, et ce, notamment à cause de l’inefficacité du dépôt de collagène dans celle-ci. Diverses
substances connues pour augmenter le dépôt de collagène dans la MEC, comme l’acide
lysophosphatidique (LPA), ont donc été ajoutées au milieu de culture afin d’améliorer
l’efficacité de la méthode d’autoassemblage. La L-arginine, acide aminé semi-essentiel, a
également été testée pour sa capacité à augmenter la production de tropocollagène.
MÉTHODE : Trois lignées de fibroblastes humains ont été cultivées selon la méthode
d’autoassemblage en présence ou non de LPA ou de L-arginine. Les MEC produites ont été
analysées par immunobuvardage. Similairement, des équivalents vesicaux ont été produits afin
d’effectuer des histologies, des tests de perméabilité et des tests de résistance mécanique.
RÉSULTATS : L’analyse des MEC produites confirme que le LPA augmente le dépôt de collagène
dans la matrice sans en affecter sa composition globale. Le LPA permet également d’obtenir
des équivalents vésicaux plus épais tout en ayant un urothélium différencié et fonctionnel. La
L-arginine augmente la quantité de collagène produite, mais n’augmente pas le dépôt dans la
MEC et diminue la prolifération des cellules urothéliales
CONCLUSION : Bien que la L-arginine augmente la production de collagène, son utilisation n’est
pas adéquate pour la reconstruction d’équivalents vésicaux. Par contre, avec quelques mises
au point, l’utilisation de l’acide lysophosphatique semble avoir un avenir prometteur quant à
l’amélioration de la méthode d’autoassemblage.
50
35- Impact du type d'assurance médicament sur le taux d'adhésion et de persistance aux
statines des travailleurs québécois (18-64 ans)
Alex Paré, Amélie Forget, Lucie Blais
Faculté de Pharmacie, Université de Montréal
Introduction: Plusieurs études ont démontrées que les taux d'adhésion de persistance aux
statines des québécois sont bas. Toutefois, ces taux ont été calculés uniquement avec des
sujets couverts par l'assurance médicament publique de la RAMQ. C'est pourquoi il est
actuellement impossible de déterminer l'influence du type d'assurance médicament (privée vs
RAMQ)sur le taux d'adhésion et de persistance aux statines des québécois.
Objectifs: Cette étude vise à déterminer l'influence du type d'assurance médicament (privée vs
RAMQ) sur le taux d'adhésion et de persistance des travailleurs québécois ainsi qu'à vérifier si
le coût des statines varie significativement entre les deux types d'assurés.
Méthodes: À partir de la banque de données reMed et de la banque de données de la RAMQ,
une cohorte mixte de 1886 sujet a été construite. Le taux d'adhésion a été calculé sur la
première année de suivi en utilisant le PPDC, une nouvelle méthode de calcul du taux
d'adhésion qui a été développée dans notre laboratoire. Dans ce étude, le PPDC (Proportion of
Prescribed Days Coreved) correpond au nombre de jours où un sujet avait en sa possession des
statines divisé par le nombre de jours où une prescription de statine était en vigueur pour ce
même sujet. Le taux de persistance a quant à lui été calculé sur les sujets incidents avec une
période de grâce de 60 jours.
Résultats: Le PPDC moyen des sujets couverts par une assurance médicament privée était de
88,5 % ± 21,7% contre 88,8% ± 20,2% pour les sujets couverts par le régime public d'assurance
médicament de la RAMQ (p = 0,835). Le coût mensuel moyen associé à un traitement aux
statines était de 61,19 $ ± 22,31 $ pour les sujets couverts par un régime privé contre 54,62 $ ±
20,48 $ pour ceux assurés avec la RAMQ (p <,001).
Conclusion: L'influence du type d'assurance médicament sur les taux d'adhésion et de
persistance aux statines des travailleurs québécois n'est pas significative. Toutefois, il semble
qu'une différence de prix significative existe entre les deux types d'assurés. Selon nous, ces
différences de prix ne sont pas liées au coût des statines en soit mais plutôt aux honoraires des
pharmaciens, qui semblent plus élevés chez les sujets couverts par un régime d'assurance
médicament privé.
51
36- Développement de méthodes pour la visualisation des similarités de structure et de
fonction au niveau des familles protéiques.
Thierry Chénard et Rafael Najmanovich
Sherbrooke
Les analyses Biochimiques et Bioinformatiques produisent une quantité grandissante
d’information à propos des structures des protéines et de leur fonction. La visualisation de ces
données est une étape importante dans leur analyse permettant la détection de relation
complexe. En particulier, la visualisation de relation structure-fonction à l’intérieur d’une
famille protéique nécessite l’intégration d’information provenant de plusieurs sources
différentes. Nous développons présentement deux outils permettant de visualiser différent
type de données. Les relations de structure et de fonction entre les membres d’une même
famille peuvent être représenté par une matrice de similarité. Nous développons
présentement une sous-routine pour l'environnement de statistique informatique R, appelé
MC-heatmaps, qui permettra à l’utilisateur de visualiser jusqu’à trois matrice de similarité
simultanément ainsi que plusieurs autres matrices en utilisant le partitionnement de
dendrogramme en cluster associé à des étiquettes de couleurs. Par exemple, une personne
pourrait visualiser une matrice de similarité de séquence globale, une matrice de similarité de
séquence du site actif et une matrice de similarité de la structure tridimensionnelle du site actif
dans la même figure. Une quatrième matrice de la similarité de liaison des substrats
représentant la similarité de fonction peut être utilisé pour produire un dendrogramme
servant à étiqueter les différents membres d’une même famille dans le but de comparer la
similarité de séquence/structure/fonction. Pour les protéines kinases humaine, l’arbre
phylogénétique de Manning et al. est fréquemment utilisé pour représenter des relations à
l’intérieure de cette famille. Nous somme en train de développer un programme Perl, Kinomerender, permettant de superposer des annotations à propos de kinases spécifiques dans l’arbre
du kinome en utilisant une variété de formes géométriques, de couleurs et de textes. Les
annotations seront positionnées de manière automatiques aux coordonnées correspondantes
à la feuille de l’arbre définissant la kinase à annoter. En résumé, ces outils permettront de
visualiser simplement et efficacement une grande variété d’information sur les protéines
pouvant provenir de différentes sources.
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37- Implication de la protéine RAB11A dans le processus d’ubiquitination et de dégradation
du récepteur ß2-adrénergique (β2AR)
Samuel Génier, Véronik Lachance et Jean-Luc Parent
Département de rhumatologie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
L’ubiquitination des GPCRs (G Protein-Coupled Receptors) est un mécanisme de régulation
connu pour être impliqué dans le processus de dégradation, d’endocytose, de signalisation et
de routage intracellulaire de ces derniers. Cependant, très peu d’études ne rallient les
processus d’ubiquitination et ceux impliqués dans le transport vésiculaire des GPCRs. La
problématique de mon projet cible donc l’identification d’un mécanisme reliant ces
phénomènes. Il est connu que les Rab GTPases (Rabs) sont impliquées dans le transport
vésiculaire et la signalisation de plusieurs GPCRs. Lors d’études préliminaires, nous avons
observé que la perte de fonction de Rab11a et de son interaction avec le récepteur B2AR
augmentaient le niveau d’ubiquitination et d’expression du récepteur. La présente étude a
donc comme objectif l’élucidation du mécanisme reliant l’interaction du GPCR, β2AR, avec la
Rab GTPase, Rab11a, et son processus d’ubiquitination. Grâce à des essais de surexpression
dans les HEK293, nous avons confirmé que la perte d’interaction et de fonctionnalité de
Rab11a augmentaient le profil d’ubiquitination du récepteur β2AR en immunobuvardage. Nous
avons aussi procédé à des essais d’ELISAs afin d’évaluer l’effet sur l’expression de surface, le
taux d’internalisation et de recyclage du récepteur. Ainsi, nous avons observé que l’interaction
avec Rab11a était cruciale pour le recyclage de β2AR à la membrane plasmique. Finalement,
des essais de marquage métabolique au S35 nous ont permis d’affirmer que Rab11a est
impliquée dans le processus de dégradation du récepteur, car la demi-vie de celui-ci augmente
significativement lorsqu’il y a perte d’interaction avec Rab11a. Jusqu’à présent, nous avons
démontré que l’interaction avec le récepteur ß2AR et la fonctionnalité de Rab11a est non
seulement essentielle pour le recyclage du récepteur, mais semble aussi influencer sa
dégradation et son ubiquitination. Cependant, le mécanisme qui entraîne cette hausse
d’ubiquitination reste encore à élucider.
53
38- Influence of EPO on the tumour microenvironment of lung cancer
Pier-Luc Beaudoin, Benedikt Mueller(1), S. Depner(1), N. Jagiella(2,3), I. Vignon-Clementel(2),
D. Drasdo(2,3), U. Klingmueller(1) and M. Mueller(1,4)
1: DKFZ Heidelberg 2: INRIA, Paris 3: IZBI Leipzig 4: HFU Schwenningen
Application of recombinant human erythropoietin as erythropoiesis-stimulating agent (ESA) for
the treatment of anemia in cancer patients is well described. However, two clinical phase III
trials reported worse survival outcome in patients with ESA treatment. Additionally, it was
shown recently that both Epo and Epo receptor (EpoR) are expressed in activated endothelial
cells in the tumor stroma. The aim of this study is the generation of a comprehensive model of
tumor-stroma interaction upon Epo stimulation, in vitro and in silico, using a 3D spheroid
model to analyze and predict cell fate decisions.
First, we analyzed the influence of Epo on the motility of HUVEC and HPAEC endothelial cells
using VEGF and/or Epo stimulation in sprouting assays and showed an effect after 24h.
Secondly, we simulated early stages of tumor formation in a 3D model approach; we
monitored 3D multicellular spheroids of H1650 cells under different glucose and oxygen
conditions. Cryosections of spheroids were stained for apoptosis using TUNEL staining. Spatial
and temporal distribution patterns for proliferating and apoptotic cells and growth
characteristics of spheroids will be use to validate a cell based multiscale computational model.
Additionally, to further parameterize an existing model with SK-MES-1 cells, we determined the
glucose concentration threshold for growth arrest of the SK-MES-1 cell line to related with the
glucose gradient in the model.
As a next step we will work on a new model using different Non-Small-Cell Lung Cancer cells
line such as H838 to combine the functionality of Epo.
54
39- The awakening of dormant metastasis
Lisabel Bilodeau, Chantal Mitterer, Benoit Paquette
Département de médecine nucléaire et de radiobiologie, Faculté de médecine et des sciences
de la santé
Breast cancer recurrence is a major health issue. Dormancy and subsequent awakening of
metastatic cells could be a key mechanism in this clinical problem. Though the factors
responsible for the transition to the awakened state is still unknown, many inflammatory
mediators such as PGE2 have been suspected to increase the awakening of dormant cancer
cells. To study the effect of inflammatory mediators, a 3D cell culture system with Matrigel
was used to obtain microspheres of cancer cells which mimic in vitro dormant metastases
seeded on an extracellular matrix. The D2.0R breast cancer cells, which form dormant lung
metastases in mice, were treated with 100ng/mL of PGE2 or conditioned medium obtained
from irradiated fibroblasts and pulmonary epithelium. Treatment with PGE2 resulted in an
important increase of the diameter of D2.0R microspheres. While no significant growth of
D2.0R microspheres was observed in the control group, 25.8% of them reached a diameter
larger than 300µm when incubated with PGE2. Incubation with the conditioned medium of
non-irradiated cells led to an important increase of the microspheres which veiled the potential
effect of irradiated cells. The stimulation of microsphere proliferation induced by PGE2 and
medium from non-irradiated cells suggests that they could be involved in the awakening of
dormant cells. Experimental conditions should be optimized to better appreciate the potential
stimulation effect of irradiated fibroblasts and lung epithelial cells.
55
40- Étude structurale et fonctionnelle du riborégulateur lysine: vers l'élaboration d'une
nouvelle classe d'antibiotiques.
Erich Smith-Peter, Simon Blouin et Daniel Lafontaine
Département de Biologie, Faculté des Sciences, Université de Sherbrooke
Les riborégulateurs sont des éléments de contrôle génétique retrouvés principalement chez les
bactéries. Ces éléments régulateurs sont localisés dans la région 5’ non-traduite des ARN
messagers (ARNm) codants pour les protéines impliquées dans la biosynthèse de métabolites
cellulaires. Les riborégulateurs ont la capacité de détecter la concentration intracellulaire de
ces métabolites et de réguler de façon appropriée les voies de biosynthèse impliquées.
Certaines études ont suggéré que les riborégulateurs pouvaient être utilisés pour le
développement de nouvelles classes d’antibiotiques. En effet, en utilisant des analogues de
métabolites cellulaires, il est possible par l'action des riborégulateurs d’inhiber spécifiquement
des gènes sous leur contrôle.
Afin d'approfondir les interactions riborégulateur-ligand, nous avons entrepris d'étudier le
riborégulateur spécifique envers la lysine. Ce riborégulateur est connu pour être ciblé par
l'antibiotique AEC (L-Aminoethylcysteine). Une meilleure caractérisation de l’interaction
riborégulateur-ligand a été entreprise en utilisant la technique de "Single-Round In Vitro
Transcription" ainsi que la technique FRET. À l'aide de ces techniques, nous avons identifié les
nucléotides importants pour la reconnaissance du ligand. Ainsi, cette information pourrait être
utilisée afin de concevoir de nouveaux antibiotiques spécifiques envers le riborégulateur. Des
études structurales sont en cours afin d'élucider de quelle manière le riborégulateur effectue la
reconnaissance de la lysine.
56
41- Synthèses asymétrique de 2-isoxazolidines et 2-isoxazolines via lòrganocatalyse
Livain Breau, Sébastien Arseneau
Département de Chimie, Université du Québec à Montréal
La réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire est très importante en chimie organique pour former
des hétérocycles à 5 membres comme les 2-isoxazolines et isoxazolidines. Ces molécules
possèdent des propriétés anti-thrombolitiques et peuvent servir de substrats pour la
préparation dàntibiotiques. Cependant, la synthèse de molécules optiquement actives qui
peut se faire avec un catalyseur à base de proline, ne se prête pas bien à lùtilisation des
dipôles comme les oxyde de nitriles. Ce dernier réagit trop rapidement sur un dipolarophile
pour permettre lòrganocatalyse et de plus conduit à des réactions secondaires comme la
dimérisation du dipôle ainsi qu`à la double cycloaddition sur le dipolarophile. Les nitronates
silylés sont par contre des dipôles beaucoup moins réactifs se prêtant bien à lòrganocatalyse
et ne donnant pas lieu à de réactions secondaires. Lìsoxazolidine ainsi formée peut être
rapidement transformée par catalyse acide en 2-isoxazoline. La taille du groupe silyle présent
sur le nitronate a été optimisée, ainsi que la température de réaction, solvant et quantité de
catalyseur. Des rendements de 80-90% ont été obtenus, ainsi quùne diastéréosélectivité et
énantiosélectivité de 10 : 1. Ces résultats expérimentaux combinés à ceux obtenus par la
modélisation moléculaire, permettront une meilleure compréhension de l`état de transition de
la cycloaddition 1,3-dipolaire organocatalysée.
57
42- Caractérisation de nouveaux agonistes synthétiques du récepteur à chimiokine CXCR4
Marilou Lefrançois, Philip Boulais, Marie-Reine Lefebvre, Geneviève Saint-Onge, Simon
Lamothe, Pierre Lavigne, Richard Leduc, Nikolaus Heveker, Emanuel Escher.
de Sherbrooke
Le RCPG CXCR4, un récepteur à chimiokine, et son seul ligand endogène sont très importants
lors de l’hématopoïèse, le développement foetal et plusieurs processus biologiques,
notamment la domiciliation des cellules souches hématopoïétiques. CXCR4 est aussi un corécepteur nécessaire à l’entrée du VIH-1 dans le développement du SIDA. CXCR4 est donc une
importante cible thérapeutique avec des propriétés représentant un défi important puisque
ses fonctions basales dans l’organisme doivent être préservées lors d’une thérapie éventuelle.
Nos études d’amarrage moléculaire in silico, basées premièrement sur l’homologie avec un
RCPG de classe A similaire (Clement et al., 2009 and Fillion et al., 2010), et ensuite avec la
structure crystallisée de CXCR4 (Wu et al., 2010) nous ont permis de formuler l’hypothèse
selon laquelle une chimère peptidique synthétique entre un agoniste inverse, le T140
(Tamamura et al., 1998) et un oligopeptide de la chaîne N-terminale du ligand SDF-1 pourrait
agir en tant qu’agoniste. Ainsi, nous avons trouvé des analogues peptidiques qui induisent la
chimiotaxie dépendante de CXCR4 et sont donc les premiers ligands agonistes avec affinité
nanomolaire. Par des études de photomarquage, nous avons pu montrer que ces agonistes
interagissent avec des domaines différents du récepteur que des composés très similaires,
mais antagonistes de la chimiotaxie.
58
43- Isotope-labeled differential profiling of amine-containing metabolites in mesenchymal
stem cells under hypoxic conditions
Leanne Ohlund, Lekha Sleno
Département de Chimie, UQAM
Novel Aspect Targeting amine-containing metabolites using isotope-coded differential labeling
for investigating metabolic perturbations in stem cells under hypoxic conditions Introduction
Differential labeling experiments have previously been employed for relative quantitation
experiments in proteomics. This involves isotopically-tagged reagents for the simultaneous
analysis of protein samples, for example using ITRAQ and ICAT tags. A similar strategy is
proposed for labeling small molecules, for the relative quantitation of metabolites. However,
these do not all have the same functional groups in their chemical structures, as is the case for
proteins. In order to assess relative metabolite levels, we have designed a strategy for
differential analysis based on isotopic labeling of cell cultures using a specific chemical reaction
modifying free amine groups. Metabolites are chemically derivatized with isotopically-coded
tags, samples combined together, and analyzed simultaneously by LC-MS to directly compare
relative amounts of these compounds. Methods Mesenchymal stromal cells (MSC) were
isolated from C57BL/6 female mice. Cells were cultured under normal or hypoxic conditions by
incubation of confluent cells in an anaerobic box, maintained at 1% oxygen. Metabolites were
extracted from cell pellets (containing tryptophan methyl ester as internal standard) by liquidliquid extraction and derivatized with either 12C6 or 13C6 labeled N-benzyl-oxysuccinimide at
pH 8.6 for 1h at room temperature. Comparisons between normal and hypoxic conditions were
done with forward and reverse 12C/13C labeling. Samples were separated on a Cogent C18
(150 x 2mm, 4 µm) column with water/ACN gradient containing 0.1% formic acid. High
resolution mass spectrometry data was acquired on an Agilent 6210 ESI-TOF instrument in
positive mode with internal calibration. Preliminary Data Derivatization and chromatography
conditions were optimized using free amine-containing neurotransmitters and amino acid
standards. Quantitative analysis proof-of-concept was performed using standards at known
concentrations with 1:1, 1:2, and 1:5 ratios. Metabolites from stem cells grown under normal
and hypoxic conditions were extracted using a modified Bligh-Dyer method. Targeted data
analysis was performed for amino acids contained in cell extracts based on comparing
extracted ion chromatograms of exact masses (±10ppm) of standards at known retention
times. A discovery phase of the study included listing other derivatized metabolites based on
their unique isotope patterns (Δm=6.021 Da), followed by tentative identifications based on
elemental formulae confirmation. Differences were seen for several amino acids and compared
with previous studies of cells cultured under hypoxic conditions. Follow-up studies are ongoing
in order to validate metabolic signatures seen in our initial studies with multiple biological
replicates using MassProfiler differential analysis software.
59
44- Agonistes mixtes de FFARs ; Synthèse et optimisation.
Hugo Tremblay, Alexandre Trottier, Félix Chagnon, Adam Beauregard, Takafumi Hara, Akira
Hirasawa, Gozoh Tsujimoto, Éric Marsault
Institut de pharmacologie de Sherbrooke, Université de Sherbrooke
GPR40 (aussi connu sous le nom Free Fatty Acid Receptor 1, FFAR1) et GPR120 sont deux
récepteurs aux acides gras (FFARs) de la famille des récepteurs couplés aux protéines G
(GPCRs). Les deux récepteurs sont activés par des acides gras à longues chaînes. L’activation de
GPR40 a un effet sur la sécrétion d’insuline de façon glucose-dépendantes (GDIS), tandis que
l’activation de GPR120 a un effet sur la sécrétion d’insuline contrôlé par l’incrétine GLP-1 (effet
indirect) ainsi que sur la sensibilité à l’insuline. La découverte d’un agoniste mixte
GPR40/GPR120 permettrait d’un côté d’étudier les similitudes des poches de liaisons des deux
récepteurs et de l’autre de supporter la découverte de nouvelles molécules capable d’adresser
les deux déficiences majeurs du diabète de type II (sécrétion d’insuline déficiente et résistance
à l’insuline). Les acides gras à longues chaînes sont déjà des ligands endogènes communs aux
deux récepteurs. Nous rapportons ici la synthèse d’une librairie de 29 petites molécules.
L’activité agoniste de chaque composé a été mesuré par un essaie FLIPR sur des cellules
HEK293 exprimant stablement GPR40 ou GPR120. Sur les 29 composés testés, 5 ont démontré
une activité agoniste sur GPR40 avec des EC50 d’environ 1 µM, et 3 ont démontré une activité
agoniste dur GPR120 avec des EC50 d’environ 10 µM. Ces analogues représentes des outils
utiles pour l’étude de l’espace chimique des récepteurs GPR40 et GPR120 et vont servir de
point de départ pour identifier un espace chimique commun. En plus, ils permettront une
meilleure compréhension des rôles respectifs de ces deux récepteurs sur des tissus isolés et in
vivo.
60
45- Hémisynthèse et évaluation biologique de dérivés du brévifoliol
Paul Martial KAZE ZOGOU, Ahmed BETTAIEB, Diana AVERILL et Livain BREAU
Le cancer est une maladie provoquée par une prolifération anormale de cellules; il représente
la principale cause de mortalité au Canada. Pour y faire face, l’homme a recours aux plantes
comme source de nouveaux principes actifs. En fait, près de 47% de médicaments anti-cancer
sont des produits naturels ou leurs dérivés. Le brévifoliol, un abéo-taxane isolé des épines de
l'arbre Taxus brevifolia (if du Pacifique), est très peu cytotoxique et ne possède pas de
propriétés anti-tumorales. Cependant cette molécule est capable d’inhiber l'activité de
transport de médicaments anti-cancer de la glycoprotéine-P (PG-P), une protéine membranaire
en partie responsable du phénomène de multi-résistance aux médicaments en chimiothérapie.
Du fait de sa grande quantité relative dans la plante, nous avons synthétisé des dérivés de
brévifoliol susceptibles d’augmenter son profil thérapeutique. Des réactions de couplage du
brévifoliol ont été réalisées avec différents dérivés d’acide cinnamique. Ensuite, l’activité
inhibitrice de ces dérivés sur la fonction de transport de la PG-P a été évaluée sur des cellules
cancéreuses multi-résistantes d’ovaire d’hamster chinois (CHRC5) en présence d’adriamycine,
un agent chimiothérapeutique. Des dix dérivés du brévivoliol synthétisés, quatre d’entre eux, à
savoir le 5,13-bis-p,m-dimethoxycinnamoyl-, le 5p-trifluorocinnamoyl-, le 13-pmdiméthoxycinnamoyl- et le 13-p-méthyl-cinnamoyl brévifoliol, montrent des activités accrues
d’inhibition de la PG-P à faibles concentrations, comparativement au brévifoliol.
61
46-Présentation de la Plate-forme de synthèse de sondes moléculaires
Marc-André Bonin, Éric Marsault, Brigitte Guérin et Martin Lepage
Institut de pharmacologie de Sherbrooke, Université de Sherbrooke
La plate-forme de synthèse de sondes moléculaires a été créée il y a environ un an au sein du
Centre d’imagerie moléculaire de Sherbrooke (CIMS). Le CIMS, qui fait partie intégrante du
Centre de recherche clinique Étienne-Le Bel (CRCELB) affilié au Centre hospitalier universitaire
de Sherbrooke, est reconnu pour ses compétences en tomographie d’émission par positrons
(TEP), en imagerie par résonance magnétique (IRM), en tomodensitométrie (TDM) et en
imagerie optique. L’établissement de cette plate-forme s’inscrit dans le projet innovant
financé par le FRSQ au CRCELB, en partenariat avec l’Institut de pharmacologie de Sherbrooke
(IPS), pour l’intégration de la pharmacologie et de l’imagerie pour le support de la recherche
translationnelle. La plate-forme de synthèse a donc été instaurée dans le but d’offrir un soutien
aux chercheurs désireux d’intégrer ces puissants outils à leurs projets. Ainsi, une expertise en
synthèse organique / peptidique ainsi que des équipements de pointe tel que le LC-MS sont
mis au service de différentes équipes de recherche sous la forme de contrat de recherche.
L’objectif est que ces techniques puissent être utilisées pour mener à bien le développement in
vitro, in cellulo, in vivo, pré-clinique et clinique de nouvelles sondes moléculaires d’imagerie
médicale visant le diagnostique. Nous proposons donc nos services à ce qui a trait aux
domaines suivants notamment: Synthèse de précurseurs peptidiques pour le radiomarquage,
peptides portant un agent de contraste d’IRM, peptide activable pour imagerie en
fluorescence, peptide fluorescent simple, bioconjugaison de protéines et d’anticorps pour leur
utilisation en TEP. L’accès à une plate-forme basée sur l’aspect synthèse de sondes constitue
un service très prometteur en facilitant grandement le développement d’outils diagnostiques
dans le domaine de l’imagerie médicale préclinique et clinique. De ce fait, la synthèse de
sondes spécifiques à des cibles biologiques associées à une pathologie donnée pourra être
mise en œuvre et ce dans un temps relativement court, permettant du fait même des avancées
rapides dans plusieurs domaines jusqu’alors non explorés. L’optimisation de sondes
moléculaires constitue de plus en plus une étape clef dans la validation de cibles biologiques
pour des fins thérapeutiques et diagnostiques.
62
47- Synthèse d’analogues de la Leu-enképhaline portant des groupements isostériques
d’amides combinés
Jean-François Nadon, Arnaud Proteau-Gagné, Kristina Rochon, Philippe Bourassa, Louis
Gendron & Yves L. Dory.
Département de Chimie, Université de Sherbrooke
Les récepteurs aux opioïdes sont des récepteurs couplés aux protéines G. À ce jour, trois types
de récepteurs aux opioïdes sont connus: δ, κ et µ. Bien que les trois sous-types de récepteurs
jouent un rôle semblable dans l’inhibition de la douleur, les récepteurs κ et µ sont reconnus
pour entraîner plusieurs effets indésirables. En effet, l’activation du récepteur µ par la
morphine (un des analgésiques les plus couramment utilisés) engendre de la constipation, de la
sédation, une dépendance physique, une tolérance analgésique et, à forte dose, une
dépression respiratoire pouvant être fatale alors que l’activation du récepteur κ cause de la
sédation et de la dysphorie. À l’inverse, des études récentes indiquent que l’activation sélective
du récepteur δ serait un moyen efficace d’obtenir une analgésie dépourvue d’effets
secondaires importants. La Leu-enképhaline est un pentapeptide endogène qui se lie
préférentiellement au récepteur δ. Elle a pour séquence Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu. Cependant, à
cause d’un faible profil pharmacocinétique (pauvre lipophilicité empêchant son transport à
travers la barrière hémato-encéphalique et vulnérabilité enzymatique), la Leu-enképhaline ne
pourrait pas être utilisée comme médicament. Notre projet porte sur la substitution des liens
peptidiques (amides) de la Leu-enképhaline par d’autres groupements isostériques, par
exemple des alcènes, des esters ou des N-methylamides, dans le but d’obtenir des molécules
peptidomimétiques de la Leu-enképhaline au profil pharmacocinétique amélioré. Nous avons
récemment observé que la Leu-enképhaline possédant un groupement alcène au lieu de
l’amide 1 (entre la tyrosine et la glycine) garde une très bonne affinité. Nous avons récemment
découvert qu’il en est de même pour la Leu-enképhaline possédant un ester ou un Nmethylamide remplaçant un autre amide sur la molécule. Nous avons donc tenté de combiner
ces modifications sur une même molécule, c’est-à-dire placer un alcène en position 1 et un
ester ou un N-methylamide à une autre position. Ce faisant, nous avons aussi développé une
nouvelle méthode rapide et efficace pour la synthèse d’alcènes trans isostères de dipeptides.
Les molécules ainsi obtenues ont été sujettes à des tests d’affinité ainsi que des tests d’activité
pour le récepteur δ.
63
48- Strategies to develop peptide-based PCSK9 inhibitors
Kévin Ly, Anna Kwiatkowska, Sophie Routhier, Roxane Desjardins, Yves Dory et Robert Day
Sherbrooke
Cardiovascular disease (CVD) is the leading cause of global mortality, responsible for one-third
(17 million) of all annual deaths, according to the World Health Organization.
Hypercholesterolemia, characterized by increased plasma low-density lipoprotein (LDL)
cholesterol, is a major determinant of CVD risk. Proprotein convertase subtilisin/kexin 9
(PCSK9) plays a critical role in cholesterol homeostasis by regulating LDL receptor (LDLR)
protein levels. PCSK9 binds to the EGF-A domain of the LDLR and promotes its internalization
and degradation in endosomal/lysosomal compartments. Inhibition of PCSK9 action on LDLR
has emerged as a novel therapeutic target for hypercholesterolemia and the prevention of
CVD. Various strategies are currently under development such as blocking antibodies, small
interfering RNA or antisense oligonucleotides. However, the properties of these compounds
make them difficult to use as therapeutic agents e.g. difficult and expansive production,
unknown long term toxic effect and inconvenient administration. Our research is focused on
the development of a new class of peptide-based PCSK9 inhibitors. To achieve this goal, we are
using simultaneously two different strategies: (i) Positional Scanning of Synthetic Peptide
Combinatorial Library (PS-SPCL); (ii) rational drug design using co-crystal studies of PCSK9 and
EGF-A domain of the LDLR. To analyze the inhibitory activity of our peptides, we performed
cell-based assays that measure the biological effect of PCSK9 on fluorescent LDL incorporation.
Our results from the SP-SPCL approach have shown which amino acid residues, for each
position of a hexapeptide, are important to prevent LDLR degradation from PCSK9. On the
other hand, preliminary data of the second strategy have demonstrated that short peptides (up
to 17 aa) could mimic EGF-A domain and those peptides could have the potential to inhibit
PCSK9 effect. In our opinion, the results of this study could lead to a new class of therapeutic
agents (small molecule inhibitor) for a more effective treatment against high plasma LDL
cholesterol.
64
49- Synthèse d’analogues thioamide de la Leu-enképhaline pour l’exploration de son mode
de reconnaissance par le récepteur opioïde delta.
Guillaume Langlois, Kristina Rochon, Alexandre Osborne, Louis Gendron, Brigitte Guérin et Yves
L. Dory
Département de chimie, Université de Sherbrooke
La majorité des traitements utilisés pour traiter la douleur aiguë ou chronique ciblent le
récepteur opioïde mu. Les effets secondaires associés à l’activation de ce récepteur sont la
constipation, la dépendance et la tolérance. On trouve deux autres types de récepteurs
opioïdes, soit les récepteurs delta (DOPR) et kappa. Plusieurs études récentes suggèrent que
les agonistes sélectifs pour DOPR n’entraîneraient pas d’effets secondaires aussi importants
que les agonistes mu. Un des ligands naturels de DOPR, la Leu-enképhaline (LE) possède une
excellente pharmacodynamie, mais une mauvaise pharmacocinétique. Entre autre, son log P
est très bas et elle est métabolisé rapidement par les aminopeptidases et les enképhalinases
(t1/2 in vivo ~ 2 min). En plus de pouvoir remédier à ces problèmes, le remplacement des
amides du squelette permet aussi de moduler leur rôle fonctionnel. Le thioamide diffère
surtout de l’amide du fait qu’il est un meilleur donneur de pont hydrogène alors qu’il en est
aussi un plus faible accepteur. C’est dans cette optique que 5 analogues thioamide de la LE ont
été synthétisés et étudiés. Les liens amides ont été séquentiellement remplacés pour donner 4
peptides et un 5e possède deux thioamides dans un seul analogue. Ce dernier possède un
caractère peptidique réduit et sa caractérisation pourra sans doute consolider l’hypothèse de
la présence d’un pont hydrogène extra ou intramoléculaire. Les synthèses de ces analogues ont
été effectuées sur phase solide en utilisant une stratégie de type Fmoc. L’incorporation du
thioamide s’est fait sans quitter la résine grâce à un réactif de thioacylation utilisé au moment
opportun dans la séquence réactionnelle. Pour ce faire, des conditions réactionnelles ont été
développées pour adapter l’utilisation en phase solide de ce thioamide activé par un
benzotriazole. La pharmacodynamie de ces analogues a été étudiée par un test d’activation de
ERK1/2 et par un essai de liaison par compétition. De plus, un test ex vivo, l’essai « mouse vas
deferens (MVD) », a été effectué pour quantifier l’activité de ces composés au sein de DOPR en
comparaison à la LE.
Ce travail a été supporté financièrement par la subvention No. MOP-102612 du Canadian
Institute for Health Sciences (CIHR) décernée à L.G., B.G. et Y.L.D.
65
50- Synthesis and biological activity of proprotein convertases inhibitors
Izabela Małuch, Anna Kwiatkowska, Christine Levesque, Sophie Routhier, Adam Prahl, Bernard
Lammek, Witold Neugebauer, Robert Day
Sherbrooke
Proprotein convertases (PCs) are a family of nine serine endoproteases: furin, PC1/3, PC2,
PACE4, PC4, PC5/6, PC7, PCSK9 and SKI-1. These enzymes play a significant role in the posttranslational modifications and activation of many precursor proteins in their active forms [1].
Moreover several important pathologies have been linked with PC-like activity such as cancer
or viral and bacterial infections. The crucial role of PCs in the development of many
pathophysiological conditions, was the reason to design new therapeutic strategies. An
interesting solution seems to be PCs inhibitors, which could find potential application in many
diseases. We have previously developed a relatively specific and potent inhibitor of PC1/3,
PACE4, PC5/6 and PC7 (with the following structure: Ac-LLLLRVKR-NH2) [2]. The potency of this
compound was enhanced by substitution of P1 (Arg8) with a rigid arginine mimetic – 4amidinobenzylamine (unpublished data). However, further improvement of its specificity is
necessary to obtain potential therapeutic agent. Our research is focused on the development
of potent and specific PACE4 inhibitor. We will try to reach this goal by substitution of Leu in
the P5, P6, P7 and P8 position of our control peptide with each of nineteen amino acid residues
and verifying its influence on changing activity and selectivity of these inhibitors. All peptides
were synthesized using standard Fmoc/tBu solid phase strategy on hydrazinobenzoyl resin and
tested for their inhibitory potency against furin, PACE4, PC5/6, and PC7. Scanning positions P5,
P6, P7 and P8 of the control peptide using each of 19 amino acids, will provide an important
information about structure-activity relationship of these class of compounds and should lead
to potent and highly specific PACE4 inhibitor.
66
51-Caractérisation de la réponse immunitaire murine suite à l'infection par un virus Influenza
H1N1 pandémique adapté à la souris (MAp2009)
Émilie Garneau, Alexandre Cloutier, Isabelle Marois, Martin V. Richter
Département de pneumologie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
Introduction: Lors de la dernière éclosion d’influenza pandémique en 2009, une morbidité
accrue chez les 15-35 ans a été observée par rapport à ce qui est comptabilisé habituellement
avec la grippe saisonnière. Une inflammation incontrôlée et une dérégulation dans la
production de cytokines (augmentation de IL-8, TNFα, MCP-1; diminution de IL-12) ont aussi
été observés. L’objectif de l’étude était de caractériser le virus H1N1/2009 adapté à la souris
(MAp2009) pour mieux examiner l’impact de la dérégulation de l’inflammation sur la réponse
immune.
Méthodes: Le virus H1N1/2009 a été adapté à la souris par huit passages successifs d’infection.
La LD50 de ce virus a été mesurée par essais de plages virales et comparée à un virus H1N1 de
référence (PR8). Des coupes histologiques de poumons infectés avec chacun des deux virus ont
également été comparées par microscopie. Une analyse par qPCR a permis de déterminer les
cytokines présentes dans les poumons. La réponse immune a été déterminée par cytométrie
de flux.
Résultat: La LD50 de MAp2009 était 4 fois plus basse que PR8 indiquant ainsi que MAP2009
était 4 fois plus virulent que PR8. L’analyse histologique a montré une infiltration cellulaire
précoce lors de l’infection avec MAp2009, l’arrivée massive des cellules se produisant à jour 2
post-infection (p.i.) plutôt qu’à jour 4 p.i. avec PR8. La présence des cellules infiltrant les
poumons était aussi plus soutenue. L’analyse par qPCR a démontré une expression précoce et
plus intense de cytokines au jour 2 p.i. pour MAp2009. De plus, le nombre de cellules
effectrices était grandement diminué lors de l’infection par MAp2009.
Conclusion: La réponse immune innée dérégulée et la production incontrôlée de cytokines,
ainsi que l’infiltration soutenue des cellules tôt dans l’infection jumelée à la présence d’un
faible nombre de cellules effectrices, sont en parties responsables de l’accroissement de la
pathogénicité de la souche virale d’influenza MAp2009.
67
52- Effet des nanoparticules sur la prolifération IL-2-dépendante chez les lymphocytes T CD4+
Guillaume Côté-Maurais et Jacques Bernier
Département d’immunologie et de toxicologie, Institut Armand-Frappier (INRS)
La nanotechnologie a des applications diverses tant en pharmacologies, en nutrition et pour
l’élaboration de matériaux de structure. Comprendre l’effet des nanoparticules sur le système
immunitaire représente énormément d’intérêt devant l’explosion de cette technologie. La
majorité des études en nanotoxicologie utilisent des lymphocytes quiescents. La réponse
proliférative des cellules T CD4+ est possible grâce à l’action d’interleukine. L’interleukine 2 (IL2) est une cytokine importante pour la prolifération et le maintien de l’homéostasie des
populations de lymphocytes T CD4+. Le présent projet a pour but d’évaluer l’effet de quatre
différents types de nanoparticules, soit celles d’argent, de dioxyde de titane, d’oxyde de zinc et
de fullerène sur la réponse des lymphocytes T CD4+ à l’IL-2. Les expériences furent effectuées
in vitro à l’aide d’une lignée de lymphocytes T CD4+ IL-2 dépendante (WE 17/10). L’effet des
différentes nanoparticules fut analysée en mesurant le cycle cellulaire, le niveau d’espèces
réactives d’oxygène (ROS), la réponse proliférative à l’IL-2 et, par immunobuvardage, le niveau
de phosphorylation sur les résidus tyrosines des protéines. On observe, pour les concentrations
testées, que l’exposition aux nanoparticules a peu d’effet sur le niveau de mortalité. Une
augmentation significative des niveaux de ROS, notamment après 48h d’incubation, a été
observée. La mesure de la prolifération montre que les nanoparticules d’argent inhibent
fortement la prolifération, alors que les autres nanoparticules, principalement les fullerènes,
augmentent la prolifération à de faibles concentrations. Finalement, l’analyse par
immunobuvardage démontre que les nanoparticules diminueraient le niveau de protéine
phosphorylée sur les résidus tyrosine en fonction de la durée de l’incubation. Globalement, les
quatre types de nanoparticules utilisés dans ce projet semblent affecter la réponse des
lymphocytes T à l’IL-2. Ce résultat diffère selon le type de nanoparticule et résulterait d’un
effet au niveau de la signalisation cellulaire. Des analyses à l’aide de microréseaux d’anticorps
seront effectuées pour identifier les voies de signalisation impliquées.
68
53- Cell-autonomous role of OSTM1 in T Cell lymphoid lineage
Marie Mutabaruka, Monica Pata and Jean Vacher
Experimental Medicine department, Faculty of Medicine, IRCM, McGill University
Mutations in the Ostm1 gene are responsible for the most severe form of autosomal recessive
osteopetrosis both in human and in the grey lethal (gl/gl) mouse. This disease is characterized
by non-functional osteoclasts, deregulation of the lymphoid lineages with altered T-cell
differentiation and depletion of B-cell populations. Ostm1 targeted expression to multiple
hematopoietic lineages in BAC PU.1-Ostm1 gl/gl transgenic mice was able to rescue the gl/gl
myeloid and lymphoid hematopoietic defects. To characterize the role of Ostm1 specifically in
the T lymphoid lineage, Ostm1 expression was targeted in transgenic mice using the T-cell
specific CD2 gene regulatory sequences to produce CD2-Ostm1 transgenic mice. Transgenic
founders and lines were generated and integrity of the CD2-Ostm1 transgene was confirmed.
Quantitative and specific transgene tissue expression was demonstrated in thymus and bone
marrow from CD2-Ostm1 transgenic animals and the transgenic mice did not display any
adverse phenotype. On this basis, these mice were crossed successively to gl/+ mice to
generate CD2-Ostm1-gl/gl progenies. While these compound transgenic/knock-out mice are
still osteopetrotic, thorough analysis of T cell populations showed a normal distribution of
Double Negative (DN) progenitor and CD4+/CD8+ mature cells in CD2-Ostm1-gl/gl progenies.
Moreover, we showed that expression of immature and mature T cell markers as TCR-β and
CD69 were unaffected in transgenic mice, suggesting an early defect associated with loss of
Ostm1. Taken together, these results demonstrated for the first time a cell-autonomous role
for Ostm1 in the T cell lineage that strongly suggests a multilineage hematopoietic function for
Ostm1.
69
54- Stratégie de protéomique : identification de nouveaux facteurs sériques proostéogéniques
Jennifer Downey, Geneviève Drouin, Frédéric Balg, Klaus Klarskov et Guillaume Grenier
de Sherbrooke
L’ossification hétérotopique (OH) est la formation d’os lamellaire mature au sein des tissus
mous, généralement para-articulaires. Une altération du microenvironnement des cellules
stromales du muscle (mrSCs) serait un élément clef favorisant la différenciation ostéogénique,
observée dans l’OH. Il semble que des facteurs et/ou conditions micro-environnementales
biens spécifiques soient réunies pour instruire les mrSCs « activées » à initier un programme de
différenciation ostéogénique. La possibilité qu’il puisse s’agir d’un facteur systémique s’appuie
sur certaines conditions cliniques. Le développement d’une stratégie protéomique
différentielle innovatrice permettra de mieux comprendre la composition du
microenvironnement agissant sur les mrSCs. Cette technique est composée d’une interaction
protéique d’affinité permettant l’enrichissement des facteurs ostéogéniques potentiels d’un
échantillon. Le contenu protéique sera étiqueté par la Sulfo-NHS-SS-Biotine. Par la suite, les
protéines marquées seront incubées avec des cellules mrSCs humaine. Grâce à des conditions
de lavage optimisées, seules les protéines biotinylées qui auront adhérées à la surface des
mrSCs de manière spécifique seront récoltées après une lyse cellulaire, puis purifiées par
chromatographie d’affinité avec l’avidine. Les protéines récoltées seront séparées par
électrophorèse, puis éventuellement analysées par spectrométrie de masse. Cette technique
pourra être appliquée à des échantillons de sérum de patients atteints d’OH afin d’en extraire
les facteurs sériques pertinents pour les comparer à ceux présents chez un patient sain.
70
55- Modulation de l’expression du récepteur de prostaglandine D2 (DP) par l’ubiquitine
ligase RNF5
Louis Fréchette, Sébastien Roy et Jean-Luc Parent
Département de rhumatologie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCRs) contrôlent divers processus physiologiques tels
que la neurotransmission, l'odorat, le goût, ainsi que les réponses inflammatoire et immune.
Le niveau d’expression de ces protéines à la surface des cellules peut donc influencer
différentes fonctions cellulaires. À ce jour, peu d'information existe au sujet des mécanismes
gouvernant le repliement et le contrôle de qualité des GPCRs. Le système de dégradation
associé au réticulum endoplasmique (ERAD) est un processus important pour le repliement des
protéines transmembranaires et fait intervenir différents acteurs protéiques tels que Ring
Finger protein 5 (RNF5), une ubiquitine ligase exprimée du côté cytosolique du réticulum
endoplasmique (RE). RNF5 est connue pour réguler la protéine transmembranaire JNKassociated membrane protein (JAMP). Celle-ci a une fonction de recrutement du protéasome
à la surface du RE. Dans le cadre de ce projet de recherche, nous avons étudié l’effet de RNF5
et JAMP sur la modulation du récepteur DP. Nos résultats de co-immunoprécipitation
montrent une interaction entre RNF5 et le récepteur de prostaglandine D2, DP. De plus, des
essais de Pulldown suggèrent une interaction directe avec la queue C-terminale du récepteur.
RNF5 régule à la hausse l’expression totale ainsi que l’expression de surface du récepteur DP.
Les mêmes effets sont observés avec le mutant DP-K337R, qui ne peut pas être ubiquitiné. Le
dominant négatif (DN) de RNF5 pour son activité ligase, augmente aussi l’expression des
récepteurs DP et DP-K337R. Cependant, ce même DN ne module pas l’expression de surface de
DP. Contrairement à RNF5, la protéine JAMP régule à la baisse l’expression totale du récepteur
DP. Ces résultats suggèrent que JAMP et RNF5 influenceraient l’expression de DP
indépendamment de l’activité ligase de RNF5, possiblement par le recrutement d’autres
partenaires protéiques à la surface du RE comme le protéasome ou des chaperonnes.
71
56- Des agrégats de p53 : transmissibles?
Karolyn Forget, Guillaume Tremblay, Xavier Roucou
Sherbrooke
La protéine p53 est un facteur de transcription directement impliqué dans 50% des cancers
humains. Dans cette pathologie, p53 possède le plus souvent une ou plusieurs mutations
entraînant son inactivation par perte de sa capacité à lier l’ADN ou par l’induction d’un mauvais
repliement (Lubin, DJ et al., 2010). Ce mauvais repliement peut mener à l’agrégation de la
protéine de façon similaire à l’agrégation de la protéine prion (Moll, UM et al., 1996; Butler, JS,
2003), A beta (Alzheimer) ou alpha-synucléine (Parkinson). Nous pensons que, tout comme
pour les protéines impliquées dans ces maladies, les agrégats de p53 pourraient se propager
d’une cellule à une autre. L’objectif du projet est de montrer le caractère transmissible de tels
agrégats de p53. Afin de tester cette hypothèse, la protéine p53 humaine a été exprimée dans
des bactéries et purifiée par chromatographie d’affinité à l’aide d’une étiquette Histidine. Son
agrégation a été induite par traitement à 42°C durant 24h ou à 4°C pour la garder soluble. Les
agrégats obtenus ont été analysés par microscopie à force atomique (AFM) ou par
spectroscopie à fluorescence en utilisant le 8-anilinonaphthalene-1-sulfonate (ANS). Des
cellules NIH3T3 exprimant une fusion p53-GFP sont traitées avec la protéine agrégée ou
soluble et laissées durant 24h pour vérifier par microscopie confocale l’agrégation de la p53GFP. Nous avons trouvé que, suite au traitement à 42°C de p53 recombinant, des agrégats de
p53 sont clairement visibles par AFM, ce qui confirme les résultats de liaison de l’ANS obtenu
par spectroscopie. Lorsque déposés sur des cellules NIH3T3, les agrégats causent l’agrégation
de la p53-GFP exprimée par celles-ci, comme le montrent les analyses de microscopie
confocale. Nous avons montré que des agrégats de p53 recombinant ont la capacité d’induire
une agrégation de la p53 cellulaire lorsque ceux-ci sont mis en contact avec les cellules. Nous
avons ainsi mis sur pied un modèle cellulaire nous permettant d’étudier la transmissibilité
inter-cellulaire de la p53 défectueuse. Ce modèle nous servira entre autres à vérifier si ce
phénomène induit une perte de fonction de la p53 endogène. Des résultats futurs nous
permettrons ainsi peut-être d’inclure p53 dans la famille grandissante des protéines prion-like.
72
57- L’acide valproïque supprime l’expression de la prostaglandine E 2 synthétase
microsomale de type 1 dans les chondrocytes à travers une surrégulation de NAB-1
Nadir Chabane, Nadia Zayed, Fatima Ezzahra El Mansouri, Mohit Kapoor, Johanne MartelPelletier, Jean-Pierre Pelletier, et Hassan Fahmi.
Faculté de médecine, Département de Pharmacologie, Unité de recherche en arthrose, Hôpital
Notre Dame, Université de Montréal
Introduction: Microsomal prostaglandin E2 synthase (mPGES)-1 catalyzes the terminal step in
the biosynthesis of PGE2. Early growth response factor-1 (Egr-1) is a key transcription factor in
the regulation of mPGES-1, and its activity is negatively regulated by the co-repressor NGF1-Abinding protein-1 (NAB1). In the present study we examined the effects of valproic acid (VA), a
histone deacetylase (HDAC) inhibitor, on interleukin 1β (IL-1)-induced mPGES-1-expression in
human chondrocytes, and evaluated the roles of Egr-1 and NAB1 in these effects.
Methods: Chondrocytes were stimulated with IL-1 in the absence or presence of VA, and the
level of mPGES-1 protein and mRNA expression were evaluated using Western blotting and
real-time reverse-transcription polymerase chain reaction, respectively. The mPGES-1
promoter activity was analyzed in transient transfection experiments. Egr-1 and NAB1
recruitment to the mPGES-1 promoter was evaluated using chromatin immunoprecipitation
(ChIP) assays. Small interfering RNA (siRNA) approaches were used to silence NAB1 expression.
Results: VA dose-dependently suppressed IL-1-induced mPGES-1 protein and mRNA expression
as well as its promoter activation. Treatment with VA did not alter IL-1-induced Egr-1
expression, nor its recruitment to the mPGES-1 promoter, but prevented its transcriptional
activity. The suppressive effect of VA requires de novo protein synthesis. VA induced the
expression of NAB1, and its recruitment to the mPGES-1 promoter, suggesting that NAB1 may
mediate the suppressive effect of VA. Indeed, NAB1 silencing with siRNA blocked VA-mediated
suppression of IL-1-induced mPGES-1 expression.
Conclusion: Our study demonstrates that VA inhibits IL-1-induced mPGES-1 expression in
chondrocytes.
73
58- Effet négatif de l'oseltamivir sur les réponses immunes innées et adaptatives à l'influenza
Isabelle Marois, Alexandre Cloutier, Émilie Garneau et Martin V. Richter
Faculté de médecine et des sciences de la santé, Département de médecine - Service de
pneumologie, Université de Sherbrooke
Introduction: L’oseltamivir, un antiviral couramment utilisé pour traiter la grippe, réduit la
réplication du virus influenza et l’inflammation excessive dans les poumons durant l’infection.
Cependant, les effets du traitement sur la réponse immune restent incertains. Dans l’immunité
adaptative, les cellules T CD8+ spécifiques au virus jouent un rôle important dans l’élimination
virale. La génération d’une réponse mémoire a un potentiel protecteur pendant l’infection
secondaire. Bien que l’oseltamivir permet de réduire la sévérité de la grippe, nous proposons
que son utilisation affecte la réponse immune innée et adaptative ainsi que la génération de la
réponse mémoire protectrice. Méthodologie: Les réponses immunes innées et adaptatives ont
été caractérisées par cytométrie de flux (jours 4-8) chez les souris infectées par voie intranasale
(A/PR/8/34 (H1N1)) et traitées par gavage avec l’oseltamivir (50 mg/kg/b.i.d., 8 jours) ou la
saline. Pour évaluer la génération d’une protection immune, les souris mémoires (60 jours) ont
été réinfectées avec un autre virus (A/HK/X31 (H3N2)) et les caractéristiques des lymphocytes
T CD8 ont été analysés (4-6 jours p.i. secondaire). Résultats: Nos résultats ont démontré que
l’utilisation de l’oseltamivir réduit le nombre de cellules immunitaires impliquées dans le
contrôle et dans la sévérité de la maladie. De plus, le traitement a réduit la réponse adaptative
T CD8+ spécifique au virus au site d’infection sans affecter le nombre de ces cellules dans les
organes lymphoïdes secondaires suggérant que le trafficking de ces cellules est affecté.
Finalement, le traitement aurait un effet négatif significatif sur la protection des souris lors
d’une infection secondaire, suggérant que ce traitement affecte négativement la génération de
lymphocytes T CD8+ mémoires. Conclusion: Notre étude a démontré que l’utilisation d’un
traitement antiviral reconnu, pourrait avoir d’importantes conséquences négatives sur la
génération de la réponse immune adaptative et mémoire.
74
59- La matriptase : une nouvelle enzyme capable d’activer l’hémagglutinine du virus de
l’influenza et de promouvoir sa réplication
Alexandre Beaulieu, Alexandre Cloutier, Eloïc Colombo, Richard Leduc, Éric Marsault et Martin
V. Richter
Service de pneumologie, Département de Médecine, Faculté de Médecine et des Sciences de la
Introduction: Afin d’infecter une cellule épithéliale du système respiratoire, l’hémmagglutinine
(HA) du virus de l’influenza doit être activée par clivage par une protéase de l’hôte. Les
enyzmes essentielles à ce clivage ont longtemps été ignorées. Récemment, les enzymes de la
famille des sérines protéases transmembranaires de type II (TTSP) ont été impliquées dans ce
contexte, dont la Human Airway Trypsine-like protease (HAT), la TMPRSS2 et la TMPRSS4. Nous
avons identifié une nouvelle enzyme de l’épithélium respiratoire capable d’activer l’HA du virus
de l’influenza et de promouvoir sa réplication, la matriptase.
Méthodes: Des extraits de diverses cellules épithéliales bronchiques ont été utilisés pour
identifier l’expression des TTSP par PCR. Nous avons identifié les TTSP reconnues pour activer
HA ainsi que la matriptase. Pour caractériser le rôle de la matriptase dans la propagation du
virus, nous avons utilisés les techniques de Western Blot (WB), de microscopie à fluorescence,
des peptides fluorescents, des essais fonctionnels in vitro et un inhibiteur spécifique de la
matriptase.
Résultats: Les analyses de PCR ont permis d’identifier plusieurs membres de la famille des TTSP
dont la HAT, TMPRSS2 et TMPRSS4. Par WB, nous avons identifié la matriptase en tant que
nouvelle enzyme en mesure de cliver H1 de l’influenza dans les cellules bronchiques Calu-3 et
avons validé cet effet à l’aide de peptides fluorescents. Nous avons identifié la localisation de
l’enzyme à la membrane plasmique par microscopie à fluorescence. Un essai fonctionnel à
démontré que l’ajout de matriptase dans le milieu extracellulaire permet la réplication du
virus. Nous avons développé un inhibiteur spécifique à cette enzyme capable de réduire
significativement la réplication virale dans les cellules Calu-3.
Conclusion: À l’inverse des traitements actuels qui ciblent le virus lui-même, notre nouvelle
cible, la matriptase, est cellulaire. L’enzyme pourrait donc faire l’objet d’une intervention
pharmacologique efficace lors du traitement de l’infection à l’aide de l’inhibiteur spécifique
que nous avons développé, diminuant ainsi le potentiel d’adaptation du virus. Par ailleurs, la
matriptase a démontré un potentiel de clivage élevé dans le cas des virus aviaires hautement
pathogéniques.
75
60- Induction d’anticorps anti-idiotypiques contre les protéoglycanes de la matrice
extracellulaire dans la réduction des lésions athérosclérotiques chez la souris déficiente en
Apolipoprotéine E
S Giroux Portelance, V Brito, K Mellal, D deBlois, H Ong, S Marleau, AM Vázquez
Introduction. L’athérosclérose est caractérisée par l’accumulation de lipoprotéines de basse
densité (LDL) liées aux protéoglycanes de la paroi artérielle. Des anticorps chimériques (ch) qui
réagissent contre les glycosaminoglycanes (GAG) ont été générés. Nous avons testé
l’hypothèse selon laquelle la vaccination avec le chP3R99 pouvait interférer avec la rétention
des LDL par l’induction d’une cascade d’anticorps anti-idiotypiques dirigés contre les GAG.
Méthodes: Des souris mâles déficientes en apolipoprotéine E ont étés soumises à une diète
hypercholestérolémique et ont reçu 5 injections s.c. de 50 µg de vaccin chP3R99 ou de vaccin
chP3S98 (un mutant de faible réactivité). Au moment du sacrifice, l'aorte perfusée avec du PBS
a été excisée et analysée après coloration au Oil Red-O. Les résultats ont été exprimés en
pourcentage de lésions sur la superficie totale de l'aorte. La réactivité contre le chP3R99,
chP3S98, l’héparine, le sulfate de dermatane ou de chontroïtine et l’acide hyaluronique des
sérums de souris immunisées a été mesurée par ELISA. La réponse anti-idiotypique a été
mesurée en bloquant la réactivité anti-isotypique par un anticorps monoclonal chimérique IgG
non spécifique hR3. Résultats: Nos résultats montrent que l’immunogénicité des anticorps
chP3R99 est supérieure à celle des anticorps chP3S98 et que le sérum des souris immunisées
avec le chP3R99 génère une cascade d’anticorps anti-idiotypiques dirigée contre les GAG. Cet
effet est associé à une réduction de 42% (p
76
61- Atténuation de la dépression post-infarctus par une diète riche en oméga-3 ou par la
prise de probiotiques
Kim Gilbert, Jessica A.-Bréard, Fabio Flores Monaco, Alexanne Beaudoin, Roger Godbout, Guy
Rousseau
Centre de Recherche de l'Hôpital du Sacré Coeur de Montréal, Faculté de médecine,
département de pharmacologie, Université de Montréal
Introduction: L'infarctus du myocarde (IM) chez le rat provoque une augmentation de
l'apoptose dans le système limbique en plus d'induire des symptômes qui s'apparentent à la
dépression chez l'humain. Nous avons démontré qu'une diète riche en oméga-3 ou la prise de
probiotiques pouvaient être efficaces pour réduire ces effets si ces interventions débutaient
avant l'induction de l'ischémie myocardique. Cette étude a pour objectif de déterminer
l'efficacité de ces interventions si elles surviennent après l'ischémie myocardique. Méthodes:
L’IM a été induit par l’occlusion de l’artère coronaire gauche descendante antérieure pendant
40 minutes. Suite à l’ischémie, les rats ont reçu des probiotiques (1 billion de bactéries vivantes
de Lactobacillus helveticus R0052 et de Bifidobacterium longum R0175) ou un placebo dans
leur eau de boisson en présence d'une diète riche ou pauvre en oméga-3. À 3 jours post-IM,
l’apoptose a été évaluée dans les régions de l’hippocampe (CA1 et corps godronné) et de
l’amygdale (latérale et médiane). À 2 semaines post-IM, la dépression a été évaluée par
différents tests comportements (test d’interaction sociale, test de nage forcée et test
d’évitement passif).
Résultats : Aucune différence n'a été observée dans la taille de l'infarctus du myocarde entre
les groupes. L’activité de la caspase 3 et -8 est diminuée dans les régions CA1 et le corps
godronné de l’hippocampe ainsi que dans l’amygdale latérale en présence de la diète la plus
riche en oméga-3. Nous avons également observé une meilleure performance dans les tests
comportementaux. La prise de probiotiques atténue également l’activité de la caspase-3 et -8
dans le corps godronné et l’amygdale médiane. Les probiotiques n’ont pas montré d’effet
lorsque combiné à la diète riche en oméga-3 sur les tests comportementaux, mais ont montré
une amélioration lorsqu’ajoutés à la diète pauvre en oméga-3.
Conclusion : Ces résultats indiquent qu’une diète riche en oméga-3 ou la prise de probiotiques
ajoutée à une diète pauvre en oméga-3 s’avèrent bénéfiques pour atténuer la dépression postIM même si elle débute après l'ischémie myocardique.
77
62- Suivi simultané de la réponse tumorale et du développement de la cardiotoxicité sous
chimiothérapie chez la souris
Suzanne Gascon, Etienne Croteau, Véronique Dumulon-Perreault, Sébastien Tremblay, Éric
Turcotte et Roger Lecomte
Département de médecine nucléaire et de radiobiologie, Faculté de médecine et des sciences
de la santé
Objectifs: Développer un protocole d’imagerie de tomographie d’émission par positrons (TEP)
pour suivre simultanément la cardiotoxicité et la réponse tumorale, suite à l’administration de
chimiothérapie chez un modèle de souris. Ceci implique de mesurer l’activité glycolytique du
cœur et des tumeurs avec le 18F-FDG, l’évaluation de la perfusion myocardique et de la
consommation d’oxygène avec le corps cétonique radiomarqué 11C-acétoacétate (AcAc), et
l’évaluation de la fonction ventriculaire avec le FDG. Matériel et méthodes Cette étude est
effectuée chez des souris Balb/c inoculées avec des cellules d’adénocarcinomes mammaires
murins (MC7-L1 et MC4-L2). Un traitement à la doxorubicine (7.5 mg/kg) est initié quatre
semaines après l’implantation des tumeurs. La séquence d’imagerie comporte deux scans
dynamiques synchronisés sur l’ECG qui débutent par 20 min d’acquisition avec l’AcAc, suivi par
45 min d’acquisition au FDG. Les courbes temps-activité au niveau du cœur et des tumeurs
sont analysées afin d’extraire les paramètres de perfusion myocardique, ainsi que la
consommation d’oxygène et de glucose myocardique. De plus, la fraction d’éjection
ventriculaire gauche est obtenue des séries d’images synchronisées avec un programme
d’analyse cardiaque clinique standard.
Résultats Les valeurs de bases de la consommation de glucose par les tumeurs sont de 11.4 ±
1.9 et 13.7 ± 3.3 µmol/(100 g/min) pour les tumeurs MC7-L1 et MC4-L2, respectivement. Une
légère diminution de l’activité glycolytique des tumeurs est observée après deux semaines de
traitement. Les valeurs de bases pour la perfusion et la consommation d’oxygène cardiaque
mesurées avec l’AcAc sont de 2.0 ± 0.5 min-1 et 0.9 ± 0.2 min-1, respectivement. Les volumes
diastolique et systolique ainsi que la fraction d’éjection sont respectivement de 22.0 ± 1.7 µL,
4.0 ± 0.5 µL et 80 ± 2% mesurés avec le FDG.
Conclusion Nos résultats indiquent qu’un protocole d’imagerie TEP avec l’AcAc et le FDG peut
être utilisé pour évaluer la fonction et le métabolisme cardiaque simultanément avec l’activité
glycolytique des tumeurs sous chimiothérapie. Cette nouvelle approche permettrait d’évaluer
l’efficacité de nouvelles stratégies de traitement concurremment avec leurs effets
cardiotoxiques.
78
63- The effects of Bisphenol A (BPA) on cardiac gene expression and function in mice
Bhavini Patel, Lorraine Chalifour
Faculty of Medicine, Institut de Recherche Lady Davis, McGill University
Rationale: Bisphenol A (BPA), an endocrine disruptor used in the production of polycarbonate
plastics and epoxy resins, leaches out into the environment. Adult exposure is estimated to be
0.5μg/kg/day but exposure in children is estimated to be about 10-fold higher. BPA can bind to
estrogen receptors known to be present in fetal and adult cardiomyocytes. We propose that
BPA epigenetically reprogrammes fetal/early neonate cardiac development to alter cardiac
structure/function, DNA methylation and expression of proteins involved in calcium
homeostasis.
Methods: BPA or vehicle (VEH) was added to the drinking water so pregnant C57bl/6n mice
received BPA 0.5, 5, 200 μg/kg/day starting on gestational day 11. Exposure of the pups
continued lifelong for the 0.5 and 5 μg/kg/day doses. 200ug BPA pups received regular water
at weaning. Cardiac function was measured by tail cuff blood pressure, echocardiography and
electrocardiography. Physical parameters, body weight (BW) and body length (BL), were
measured monthly until 4M. Organ weights were collected at euthanasia. Protein expression
was measured by immunoblotting.
Results: We report the impact of BPA on adult male progeny. BPA5 males had reduced heart
weight and reduced indexed heart weight compared with BPA0.5 and BPA200Ms. Prostate
weight was increased in BPA5.0. There was a trend towards increased kidney and abdominal
fat in BPA0.5 that was significant in BPA5.0. There was a trend toward an increase in BW/BL
with BPA. The impact of BPA5.0 was more prominent in males that the other doses. BPA200
had reduced systolic, diastolic and mean blood pressure compared with BPA5 and VEH
suggesting some hypotension. BPA5 had a longer PR interval versus the VEH suggesting some
impact on atrial function. Echocardiography showed an increase in relative wall thickness in all
BPA treated males and a longer ejection time in BPA5 suggesting cardiac hypertrophy.
Fractional shortening, Vcf pulmonary and ascending aorta VTI and cardiac output were similar
in all males suggesting no impact on ventricular function. SERCA2a and CASQ2 were increased
>2-fold with no change in PLB at all BPA doses suggesting an increased ability to restore
calcium to the SER. PLB, LTCC, NCX1 expression was unaffected. DNMT3a was 2-fold increased
at all BPA doses and DNMT3b was reduced in BPA5.0 and BPA200
Conclusions: Differences observed in cardiac function (Echo, EKG and BP) enable us to conclude
that early life exposure to BPA, particularly BPA5, alters cardiac structure/function as well as
cardiac gene expression in adult progeny. Further analysis will seek the expression of calcium
homeostasis proteins in BPA exposed females and the impact on DNA methylation.
79
64- STIM et ORAI1 jouent un rôle clé dans la contraction des cardiomyocytes HL-1
Nathalie Nguyen, Élie Simard, Éric Béliveau, Michel Grandbois, Gaétan Guillemette et Guylain
Boulay
de Sherbrooke
Au niveau du cœur, le Ca2+ est essentiel au couplage excitation-contraction. Ce processus
requiert l’action synergique des canaux Ca2+ voltage-dépendant (VDCC) et des récepteurs à la
ryanodine. Malgré l’importance de ce mécanisme, un autre processus présent dans le cœur
appelé SOCE est responsable de regarnir les réservoirs de Ca 2+ intracellulaires. Les protéines
STIM et Orai1 sont les composantes essentielles de ce mécanisme. STIM est un détecteur de
Ca2+ du réticulum sarcoplasmique (RS). Suite à une diminution des niveaux de Ca 2+ dans le RS,
STIM se déplace à proximité du sarcolemme et lie Orai1 pour permettre son activation et
l’entrée subséquente de Ca2+ dans la cellule. Il a été montré que STIM1 interagit avec les
VDCCs, ce qui inhibe leur activité canal. Notre étude vise à déterminer le rôle de STIM et Orai1
dans la contraction des cardiomyocytes. Pour y parvenir, nous utilisons les cardiomyocytes HL1, issue d’une lignée de cardiomyocytes adultes démontrant des contractions rythmées et
spontanées. Avec des approches de RT-PCR et d’immunobuvardage, nous avons détecté la
présence de STIM1, STIM2 et ORAI1 dans les cardiomyocytes HL-1. À l’aide d’ARN interférents,
nous avons évalué le rôle de STIM1, de STIM2 et d’Orai1 avec une approche d’imagerie
calcique sur cellules intactes. En absence de STIM1, de STIM2 ou d’Orai1, l’entrée de Ca 2+
induite par la vidange du RS des cardiomyocytes HL-1 est grandement diminuée et ce, en
présence d’un bloqueur des VDCCs. En condition basale, les cardiomyocytes HL-1 produisent
des oscillations de Ca2+ spontanées et régulières. En absence de STIM1, de STIM2 ou d’Orai1,
les oscillations de Ca2+ deviennent irrégulières. Avec une approche de microscopie à force
atomique, nous avons évalué la contribution de STIM1, de STIM2 et d’Orai1 sur les
contractions des cardiomyocytes HL-1. En condition basale, la fréquence de contraction des
cardiomyocytes HL-1 est très régulière. Par contre, lorsque STIM1, STIM2 ou Orai1 ne sont plus
exprimés, la fréquence de contraction devient très irrégulière. Ainsi, notre étude démontre que
STIM1, STIM2 et Orai1 sont impliqués dans la rythmicité des contractions des cardiomyocytes
HL-1.
80
65- Les effets anti-angiogéniques des microparticules dérivées des lympocytes T sur la
néovascularisation choroïdienne sont médiées par les voies de signalisation du PEDF
Houda Tahiri, Chun Yang, Carmen Gagnon, Sylvain Chemtob, Pierre Hardy.
Faculté de Médecine, Chu Sainte-Justine, Université de Montréal
Introduction: La dégénérescence maculaire liée à l'age (DMLA) est la première cause de
malvoyance après 55 ans, chez les citoyens des pays industrialisés. Cette maladie s'explique par
la dégénérescence tissulaire des neurones et des vaisseaux sanguins de la rétine et de la
néovascularisation choroïdienne. Le facteur dérivé de l'épithélium pigmentaire (PEDF) et le
récepteur de faible affinité des neurotrophines (p75NTR) ont montré des effets antiangiogéniques. L'équilibre entre ces facteurs et le facteur de croissance de l'endothélium
vasculaire (VEGF) joue un rôle important dans l'angiogenèse choroïdienne. Les microparticules
dérivées de lymphocyte T humain (MPLs) inhibent significativement l'angiogenèse dans
plusieurs modèles de la néovascularisation (NV) oculaire. Dans ce sens, notre étude vise à
déterminer comment les MPLs modulent les microenvironnements pro et anti-angiogéniques
dans l'angiogenèse de la choroïde. Méthodes: Les effets anti-angiogéniques des MPLs ont été
déterminés en utilisant un modèle d'explant choroïdien de rat. Ces MPLs ont été produites par
le traitement des lymphocytes T humain avec l'actinomycine D. La viabilité des cellules (test de
MTT), la migration et l'apoptose ont été également testées dans des lignées cellulaires.
L'expression choroïdienne du VEGF, PEDF, le facteur de croissance nerveuse (NGF) et p75NTR
ont été démontrés par Immunobuvardage de type Western et PCR quantitative en temps réel.
Résultats: Les explants des choroïdes traitées par les MPLs ont montré une diminution très
significative d'environ (50%) de NV; une augmentation significative de l'expression du PEDF a
été observée. Nous avons aussi remarqué que les MPLs n'ont pas seulement visé les types
cellulaires qui sont importants pour l'angiogenèse choroïdienne, telles que les cellules
endothéliales vasculaires (HREC) et les cellules RPE (ARPE19) en inhibant leur prolifération de
55 %, mais ils ont également visé l'expression des gènes impliqués dans l'angiogenése, tels que
VEGF et PEDF.
Conclusions: Les MPLs s'avèrent comme un important candidat pour la thérapie antiangiogénique. Le PEDF et les neurotrophines induits par les LMPs pourront avoir une grande
valeur thérapeutique pour le traitement de la NV oculaire.
81
66- HDAIs Impact Calcium Homeostasis in Cardiac Differentiated H9c2 Cells
Emilie Kane, Lorraine Chalifour
Experimental Medicine department, Lady Davis Institute and McGill University
Introduction - Histone deacetylase inhibitors (HDAI) are used in the treatment of psychiatric
disorders, cancers and inflammatory diseases, such as heart disease. This class of drugs is well
known to result in the hyperacetylation of histones. However, they also impact the acetylation
of non-histone proteins, such as transcription factors, and thereby can affect gene expression.
Trichostatin A (TSA), a highly potent class I hydroxamate, is currently being studied for its
beneficial effect on heart disease. The pathophysiology of heart failure is associated with
abnormalities in intracellular calcium control. Egr-1 is a transcription factor increased in cardiac
pathology. Egr-1 promotes cardiac remodeling by negatively regulating expression of
calsequestrin (CSQ2). Egr-1 binds, in vivo and in vitro, the CSQ2 promoter. Egr-1 acetylation is
thought to modulate its binding to its target DNA and/or other transcription factors, such as
SP1 and Y-box protein 1 (YB1). We hypothesize that TSA affects Egr-1 acetylation and therefore
impacts its ability to form dimers with other transcription factors and to repress CSQ2
expression.
Methods - H9c2 cells were differentiated into cardiomyocytes and treated with TSA, anacardic
acid or mithramycin during the differentiation period. Cells were lysed and immunoblots used
to measure CSQ2, Egr-1, SP1 and YB-1 expression. Co-IP followed by immunoblots measured
protein:protein interactions.
Results - Increased acetylation by the HDAI, TSA, decreased CSQ2 expression in H9c2
cardiomyocyte differentiated cells. In contrast, decreased acetylation by HAT inhibition, AA,
increased CSQ2 expression. This suggests that CSQ2 expression is affected by changes in
acetylation in cardiomyocytes. Egr-1 overexpression reduces CSQ2 expression. TSA treatment
of Egr-1 overexpressing cells caused increased CSQ2 expression in both cell lines and AA
treatment of Egr-1 overexpressing cells caused decreased in CSQ2 expression. Thus, increased
acetylation activity in high Egr-1 is correlated with reduced repression. Reciprocal
IP:Immunoblot experiments showed that Egr-1 is acetylated and methylated likely in a KDKK
site already known to be acetylated and important for protein:protein interactions. Egr-1 forms
a complex with SP1. Our proteomic analysis identified YB1 as a new Egr-1 partner. Reciprocal
IP:Immunoblot experiments showed that Egr-1 forms complexes with SP1 and YB1.
Conclusions – Changes in protein acetylation by HDAIs modify CSQ2 expression. HDAI, in the
presence of increased Egr-1 in cardiac cells, increase CSQ2 expression. HDAI have the potential
to adversely impact cardiac calcium homeostasis.
82
67- Réduction de l'activité de la Big-Endothéline-1 dans les souris déficientes pour la
protéase mastocytaire 4
Martin Houde, Julie Labonté, Louisane Desbiens, Marc-David Jamain, Gunnar Pejler, Michael
Gurish, Shinji Takai, Pedro D'Orléans-Juste
de Sherbrooke
La protéase à sérine mastocytaire chymase joue un rôle prépondérant dans la conversion de
l’angiotensine-I en angiotensine-II (Ang-II) dans la paroi vasculaire. De plus, la chymase peut
cliver la big endothéline-1 (big-ET-1) en endothéline-1 (1-31) (ET-1 (1-31)), qui est par la suite
converti en endothéline-1 (ET-1) par l’endopeptidase neutre 24.11 (NEP). Notre laboratoire a
déjà montré qu’un inhibiteur non-spécifique de la chymase diminue la réponse à la big-ET-1
chez la souris (Simard et al, 2009). Parmi les protéases mastocytaires murines (mMCP), la
mMCP-4 est la plus similaire à la chymase humaine. Le but principal de notre étude est donc de
caractériser le rôle de la mMCP-4 dans la conversion de la big-ET-1 en son métabolite actif,
l’ET-1, in vivo dans le modèle murin. Pour cela, nous avons utilisé des souris C57BL/6J
génétiquement déficientes en mMCP-4 (mMCP-4 KO). Les souris anesthésiées sont canulées
dans la veine jugulaire (administration intra-veineuse) et l’artère carotide (mesure des
paramètres hémodynamiques et collecte du sang). Le dosage plasmatique de l’ET-1 (1-31) et
de l’ET-1 immunoréactifs fut effectué par purification HPLC en phase inverse puis dosage par
ELISA. Le dosage tissulaire endogène a été effectué par ELISA dans les fractions solubles
d’organes homogénéisés. Par rapport aux souris de type sauvage (WT), les souris mMCP-4 KO
montrent une diminution de la réponse vasopressive en réponse à l’injection de big-ET-1 intraveineuse (i.v.). L’inhibition de l’enzyme de conversion de l’ET (ECE), de la chymase ou de la NEP
diminue de façon importante la réponse vasopressive à la big-ET-1 chez les souris WT. Par
contre, seule l’inhibition de l’ECE réduit la réponse résiduelle à la big-ET-1 chez les souris
mMCP-4 KO. La réponse pressive à l’ET-1 (1-31) et l’ET-1 est similaire dans les deux groupes. De
plus, les souris mMCP-4 KO montrent une diminution de la production plasmatique d’IR-ET-1
(1-31) et d’IR-ET-1 suite à l’administration de big-ET-1 i.v. Enfin, les taux endogènes d’ET-1 sont
réduits dans les poumons des souris mMCP-4 KO par rapport aux poumons des souris WT. Nos
résultats montrent donc un rôle important de la protéase mastocytaire 4 dans l’activité
biologique de la big-ET-1 exogène et la synthèse d’ET-1 in vivo dans le modèle murin.
83
68- Effet cardioprotecteur d’un azapeptide comme nouveau ligand sélectif du CD36, dans
I'ischémie transitoire du myocarde
Liliane Ménard, Valérie Lafrenière Bessi, David Huynh, Caroline Proulx, William D. Lubell, André
Carpentier, Huy Ong, Sylvie Marleau
1
Ménard L 1Bessi V.L., 1Huynh D.N., 2Proulx C., 2Lubell W.D., 3Carpentier A.C., 1Ong H., 1Marleau
S. 1 : Faculté de pharmacie, Université de Montréal ; 2 : département de chimie, Faculté des
arts et sciences, Université de Montréal ; 3 : département de médecine, Faculté de médecine
et des sciences de la santé, Université de Sherbrooke
Le récepteur CD36 joue un rôle important dans la translocation des acides gras et leur
métabolisme oxydatif dans le myocarde. La présente étude vise à déterminer l'effet
cardioprotecteur du CP-3(IV), un membre d’une nouvelle classe de ligands sélectifs du CD36,
les azapeptides, chez un modèle murin d'ischémie transitoire du myocarde. Six groupes de
souris CB57BL/6 ont été utilisés : 2 groupes ont reçu un prétraitement quotidien de 14 jours
par voie sous-cutanée par le véhicule (NaCl 0.9%) ou le CP-3(IV) (289 nmol/kg) tandis que les 4
autres groupes ont reçu une dose unique du véhicule ou du CP-3(IV) (289, 600 ou 1000
nmol/kg) pendant l’ischémie, 10 minutes avant la reperfusion de 48 heures. Résultats: La taille
de l’infarctus a été réduite de 56% (P < 0.001) et 45% (P < 0.05) pour le traitement de 14 jours
et la dose unique de 1000 nmol/kg, respectivement. Dans les deux cas, cette réduction a été
corrélée avec celle de la troponine I cardiaque. Le prétraitement par le CP-3(IV) diminue la
génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) cardiaques de 51% (P < 0.05) 6 heures après
la reperfusion. Aucun de ces effets n’a été observé chez les souris déficientes en CD36.
Conclusion : Nos résultats montrent que l’effet cardioprotecteur d’un azapeptide, comme
ligand du CD36, est associé à une réduction de la zone infarcie et des ROS cardiaques après une
ischémie transitoire du myocarde. Nos résultats appuient le développement des dérivés
azapeptides ciblant le CD36 dans la cardioprotection. Cette étude a été financée par la
Fondation des maladies du cœur du Québec et les Instituts de recherche en santé du Canada.
84
69- Implication de la mMCP-4, dans l’activité chymase et la conversion de la Big ET-1 en ET1(1-31) chez la souris
Marc-David Jamain1, Martin Houde1, Julie Labonté1, Gunnar Pejler2, Michael Gurish3, Shinji
Takai4, Pedro D'Orléans-Juste1.
de Sherbrooke
INTRODUCTION : Notre laboratoire a démontré récemment qu’un inhibiteur de chymase, le
Suc-Val-Pro-PheP(OPh)2 réduit la production d’endothéline-1 (ET-1) suite à l’administration
systémique de son précurseur, la Big-ET-1 chez la souris. Le but de la présente étude est
d’identifier la chymase intrinsèque impliquée dans la production d’ET-1. Nous avons évalué
d’une part, la diminution de l’activité chymase dans les surnageants de souris déficientes pour
la protéase mastocytaire mMCP-4 et d’autre part, identifié la contribution de cette isoforme
dans la conversion de la Big ET-1 en ET-1 (1-31) in vitro. MÉTHODES : L’analyse de l’activité
chymotrypsine dans les fractions solubles d’organes (ventricule gauche, poumons, aorte et
reins) provenant des souris de type sauvage (WT) ou mMCP-4 KO a été effectuée par la mesure
d’hydrolyse du substrat fluorogénique Suc-Leu-Val-Tyr-MCA. Cette analyse fut effectuée en
présence et en absence d’un inhibiteur spécifique de chymase, le TY51469. La conversion de la
Big ET-1 en ET-1(1-31) a été évaluée par chromatographie liquide à haute pression (HPLC) en
phase inverse et spectrométrie de masse SELDI. RÉSULTATS : Nous observons une diminution
significative de l’activité chymotrypsine dans les organes ciblés chez la souris mMCP-4 KO
lorsque comparées aux souris WT. De plus, le TY51469 réduit de façon significative l’activité
chymase dans tous les tissus dérivés de souris WT, mais non dans ceux extraits de souris
mMCP-4 KO. Par ailleurs, l’analyse par HPLC et spectrométrie de masse confirme une
production d’ET-1 (1-31) suite à une conversion –chymase dépendante de la Big-ET-1 dans les
tissus des souris WT. De plus, cette conversion est abolie dans les tissus provenant de souris
mMCP-4. CONCLUSION : La présente étude suggère que l’isoforme mMCP-4 des chymases de
la souris, est impliquée dans la conversion de la Big-ET-1 en ET-1 (1-31) aux niveaux cardiaque,
aortique, pulmonaire et rénal.
85
70- Mesure des contractions rythmiques de cardiomyocytes HL-1 par microscopie à force
atomique : nouvelle approche pour déterminer l’efficacité d’agents pharmacologiques
Elie Simard, Nathalie NGuyen, Yannick Miron et Michel Grandbois
de Sherbrooke
La régulation de l’électrophysiologie cardiaque et son implication dans les mécanismes
responsables de la rythmicité des contractions cardiaques offrent l’opportunité d’étudier la
nature des signaux biologiques cycliques et hautement régulés. L’étude de ces mécanismes au
niveau cellulaire est primordiale dans la compréhension des maladies cardiaques telles que
l’arythmie et l’insuffisance cardiaque. Notre hypothèse, est que la détection d’un faible
changement dans la rythmicité de phénomènes hautement régulés, tels que les contractions
de cardiomyocytes de type HL-1, pourrait permettre d’évaluer in vitro le potentiel d’efficacité
thérapeutique ou de toxicité de nouveaux composés sur la fonction cardiovasculaire. Plusieurs
approches permettant la mesure d’activité des cardiomyocytes ont été rapportées. En effet, on
note l’utilisation du « patch clamp » afin mesurer les variations de courants ioniques
transmembranaires ainsi que l’analyse d’images de contraste de phase et d’épifluorescence
pour mesurer les variations de morphologie ou de calcium intracellulaire. La microscopie à
force atomique (AFM) a été utilisée pour quantifier la fréquence et l’amplitude de contractions
intermittentes de cardiomyocytes en culture primaire (Domke, 1999). Dans la présente étude,
nous utilisons l’AFM pour quantifier la régularité des contractions d’une lignée de
cardiomyoctyes (HL-1) exposée à divers agents pharmacologiques connus pour affecter
plusieurs fonctions cardiovasculaires telles que le rythme et la force de contraction. Nous
montrons que les mesures de forces par AFM de l’activité de cardiomyocytes pleinement
fonctionnels représentent une approche sensible pour l’étude des mécanismes d’action et les
effets fonctionnels d’agents pharmacolgiques. Par exemple, nous avons caractérisés les effets
de bloqueurs sélectifs de canaux calciques (nifedipine)/potassiques (E4031) ou d’agonistes
(Deltorphine)/antagonistes (Propranolol) de récepteurs couplés aux protéines G. De plus, nous
montrons que des changements dans l’activité rythmique des cardiomyocytes permettent de
confirmer la présence de récepteurs peu décrits en physiologie cardiaque tels que le récepteur
opioïdergique Delta.
86
71- Épreuves de toxicité : Du concept à l’utilisation
Marie-Odile Benoît-Biancamano, Laboratoires Charles River, Sherbrooke
La toxicologie se définit comme l’étude des poisons, particulièrement de leur préparation, leur
identification, leur action physiologique et leurs antidotes. Le terme « Toxicologie » est dérivé
des mots grecs toxikon (poison) et logos (science). Ce n’est toutefois pas une science exacte;
un bon jugement est nécessaire pour tirer des conclusions.
Avant d’être offert sur le marché, pour des raisons d’ordre juridique et éthique, tout
médicament sera soumis à des essais rigoureux en vue d’évaluer les effets délétères possibles
des produits de laboratoire chez des espèces autres que l’Homo sapiens. L’objectif principal de
ces essais est de prévoir les effets secondaires chez l’humain et d’indiquer au médecin les
aspects à surveiller ou encore d’empêcher que le médicament soit mis à la portée des humains.
Dans l’industrie pharmaceutique, les équipes de scientifiques ou de chimistes qui collaborent
en vue de découvrir des médicaments cherchent toutes le « cheval gagnant », c’est-à-dire une
nouvelle entité moléculaire brevetable, qui a des effets bénéfiques sur un état pathologique
et/ou améliore la qualité de vie du patient, tout en étant sans danger. L’industrie
pharmaceutique indique qu’une nouvelle molécule sur 5 000 produite par les laboratoires
parvient à franchir toutes les étapes du fastidieux processus de développement jusqu’à
l’homologation. Par la suite, au cours de leur durée de vie commerciale, seulement trois
médicaments sur dix rapportent un bon rendement par rapport à ses investissements en
recherche et développement.
Le processus de développement d’un médicament comporte des étapes distinctes qui
commencent avec le développement d’un concept ou d’une cible thérapeutique et la synthèse
de nouveaux composés. Ensuite débutent les études d’efficacité pharmacologique dans les
cultures cellulaires, les tissus d’organes isolés ou les modèles animaux, menant au choix d’un «
candidat principal », qui sera soumis à des études pharmacologiques d’innocuité et de toxicité
chez les animaux. Ce n’est qu’après que débuteront les essais chez des humains (Phases 1 à 4).
Les résultats de recherche seront présentés aux organismes de réglementation à des fins
d’examen pour l’homologation et l’autorisation de mise en marché.
87
72- Preclinical evaluation of relapse-predisposing variations in DHFR and TS genes
Bahram Sharif Askari, François Fontaine, Elie Haddad, Daniel Sinnett and Maja Krajinovic
Département de Pharmacologie, Faculté de Médecine, CHU Sainte-Justine, Université de
Montréal
Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most frequent malignancy of childhood. It is the
principal cause of cancer–related mortality in children due to a persistent group of patients
who does not respond to standard anti-cancer treatment. Dihydrofolate reductase (DHFR) and
tymidylate syntase (TS) are major targets of methotrexate (MTX), a crucial component of ALL
treatment. Our pharmacogenetic study interrogating association between genetic variations of
MTX action pathway and ALL outcome indicated a higher risk of relapse in patients who are
homozygous for triple repeat (3R) allele of TS gene and/or have *1b haplotype defined by
particular allelic combination of polymorphisms in the promoter of DHFR gene. Both variations
were associated with an increase in respective gene expression, suggesting that lower
sensitivity to MTX associated with these variations might be a cause of higher risk of relapse.
To verify this and examine if any increase in MTX dose may overcome genotype-associated
MTX resistance (and provide thus basis for individually tailored therapy), we recently initiated
preclinical study which uses appropriate in vitro and animal models (NSG immunocompromised mice injected with patients lymphoblasts) to address above questions. The
preliminary results of this study will be presented. We are using lymphoblastoid CEPH cell lines
to correlate in vitro sensitivity to MTX with relapse-predisposing genotypes in DFHR and TS
genes. DNA from 94 lymphoblastoid cell lines was extracted for genotyping and cell viability
test in response to MTX challenge was performed for each of them. Results indicate that 40
cell lines (42.6%) are sensitive to MTX, (with IC 50 ranging from 0.1to 1 µM) and 22 (23.4%) are
resistant to treatment with MTX (IC50 more than 100 µM), whereas remaining had
intermediate phenotype. In the next step we will compare sensitivity status of each cell line
with the results of TS 3R3R and DHFR *1b genotyping currently performed in cell lines. NSG
mice injected with patient’s leukemia cells, showed the expansion of leukemia cells, about four
weeks after receiving patient's cells, MTX treated group showed significant reduction of
leukemia cells compared to PBS control group, one week after treatment with MTX. We are
currently proceeding with NSG mice experiments including patients having either TS or DHFR
relapse predisposing genotypes.
88
73- Nouvelle classe d’inhibiteurs de la matriptase : Structure, Synthèse, Activité biologique.
Eloïc Colombo, Antoine Désilets, Dominic Duchêne, Rafael Najmanovich, Richard Leduc and Eric
Marsault.
de Sherbrooke
La matriptase est une enzyme appartenant à la famille des sérines protéases
transmembranaires de type II (TTSPs). Plusieurs études ont montré qu’une altération de
l’expression de la matriptase est impliquée dans plusieurs types de cancers épithéliaux,
suggérant que la matriptase constitue une cible potentielle pour le traitement contre le cancer.
Nous rapportons ici l’identification d’une nouvelle classe d’inhibiteurs de la matriptase, de type
isostères de l’état de transition. La synthèse de ces inhibiteurs, leurs propriétés biochimiques
et un modèle moléculaire de l’inhibiteur dans le site actif de l’enzyme seront présentés.
89
74- RÔLE DE LA GTPase ARF1 DANS L’INVASION DES CELLULES CANCEREUSES DU SEIN.
Sabrina Schlienger, et Audrey Claing
Département de Pharmacologie, Faculté de médecine, Université de Montréal
Le cancer du sein est la forme de cancer la plus rencontrée chez la femme. La majorité des
cancers à caractère hautement invasif sont de type hormono-indépendants et impliquent
l’activation des récepteurs transmembranaires liés aux facteurs de croissance, tel que l’EGFR.
Une caractéristique importante des cellules cancéreuses invasives est leur capacité à dégrader
la matrice extracellulaire. Cette étape nécessite la formation d’invadopodia, caractérisées par
leur capacité à sécréter des MMPs. Nous avons récemment montré que l’EGFR peut activer les
GTPase ARF1 et 6 (Boulay et al., 2008). Le rôle d’ARF6 dans la capacité invasive des cellules
MDA-MB-231 a été démontré par différents groupes. Nous avons donc émis l’hypothèse
qu’ARF1 serait également impliqué dans le processus d’invasion. Afin de déterminer si ARF1
contrôle l’invasion des cellules cancéreuses du sein suite à la stimulation de l’EGFR, nous avons
vérifié en premier lieu, par immunofluorescence, l’effet de la déplétion d’ARF1 et de la
surexpression des ses formes mutées sur le pouvoir invasif des cellules de type MDA-MB-231.
Nos résultats suggèrent que tout comme ARF6, ARF1 joue un rôle majeur dans l’invasion de
ces cellules. Dans un deuxième temps, nous avons vérifié par des essaies de zymographie si
ARF1 contrôlé la sécrétion ou l’activation de certaines MMPs (les gélatinases MMP-2 et MMP9). Nos données soulignent que la présence d’ARF1 est nécessaire pour la sécrétion et
l'activation basale de MMP-9 et non de MMP-2. De plus, nous savons, que la MLC est connue
pour contrôler la sécrétion de microvésicules contenant les MMPs. Nous avons donc vérifié
l’effet de la déplétion d’ARF1 sur l’activation de la MLC, et sa présence dans les microvésicules.
Nos résultats suggèrent que la sécrétion de la MMP-9 est contrôlée par ARF1 et ce, en jouant
sur l’activation de la MLC nécessaire à l’excrétion des microvésicules. En mettant ainsi en avant
les mécanismes moléculaires mis en jeu suite à l’activation d’ARF1 par l’EGFR, nous serons en
mesure de mieux comprendre le rôle de cette GTPase dans la progression du cancer du sein.
90
75- Évaluation du potentiel anticancéreux de quelques dérivés stéroïdiens sur les lignées
cellulaires HT29, A549 et OVCAR-3.
Lucie Carolle Kenmogne, Diana Ayan et Donald Poirier
Faculté de médecine, CRCHUQ/CHUL, Université Laval
La sélectivité réduite des agents chimiothérapeutiques et la résistance aux traitements
anticancéreux existants appellent au développement de nouveaux agents thérapeutiques.
Cette étude vise à identifier de nouvelles molécules à potentiel anticancéreux sur trois lignées
cellulaires représentatives des cancers du poumon, du côlon et de l’ovaire, fortement
meurtriers. Elle cible aussi l’évaluation de l’action thérapeutique des composés ayant les
meilleurs potentiels antiprolifératifs sur un modèle animal. Les lignées cellulaires cancéreuses
humaines HT29, A549 et Ovcar-3, représentatives des cancers du côlon, du poumon et de
l’ovaire respectivement, ont été utilisées. Les tests de prolifération cellulaire ont été effectués
avec la méthode de détection au MTS, après 24h de préincubation de 10000 cellules par puit,
et 72h d’incubation en présence d’un aminostéroïde. Les 13 aminostéroïdes criblés, issus des
travaux de notre laboratoire, ont été dissous dans de l’éthanol et des dilutions subséquentes
ont été effectuées dans les milieux de culture, pour déterminer la concentration inhibant 50%
la prolifération cellulaire (IC50). La combinaison de deux anticancéreux a aussi été testée sur
les cellules Ovcar-3. RÉSULTATS : Avec la lignée HT29, des valeurs IC50 de 7 μM et 13 μM ont
été obtenues pour les composés EB357-030 et 6Th, respectivement. Le Lot 25B présentait une
valeur IC50 de 6 μM avec la lignée A549. Pour la lignée Ovcar-3, une valeur IC50 de l’ordre de
1 μM a été obtenue pour les composés Lot 25B et RM560 alors qu’une valeur de l’ordre de 40
μM a été obtenue avec le Carboplatine. En combinant 1 μM de Lot25B et 30 μM de
Carboplatine, l’inhibition de la prolifération des cellules Ovcar-3 est de 60% versus 17% et 40%
pour le Carboplatine et le Lot 25B séparément. Le composé Lot 25B s’est montré le plus
efficace sur les lignées A549 et Ovcar-3, alors qu’EB357-030 a présenté une meilleure activité
avec la lignée HT29. La combinaison du Lot 25B au Carboplatine pointe vers un effet additif
(Ovcar-3). Une étude mécanistique de l’aminostéroïde Lot 25B est envisagée, alors qu’un test
in vivo de son potentiel thérapeutique sur des xénogreffes de cellules Ovcar-3 est en cours de
réalisation.
91
76- Effects of bisphenol-A on CXCR4 expression in endometrial cells: a possible role in
endometrioid ovarian cancer genesis
Elhaddi M. Bourkou, Paul Bessette, Youssef AinMelk, Guy Waddell and Aziz Aris*
Faculté de médecine et des sciences de la santé, Université de Sherbrooke
Introduction: Endometrioid ovarian cancer is the third most common type of epithelial cancer
of the ovary. We have previously reported that endometrial cells (EC) and endometrioid
ovarian cancer cells (EOCC) exhibit the same molecular alteration suggesting a possible
endometrial origin of EOC. The increased migration and invasion are key events in the
establishment and development of EC in peritoneal cavity. Although SDF-1/CXCR4 axis has
been found to play an important role in cell homeostasis and have been reported to be
estogenic-dependant. Bisphenol A (BPA), know to be a xenoestrogen polluant used in a wide
range of chemical products. Therefore, BPA could influence CXCR4 expression in EC and EOCC
and promote the migration of endometrial cells. In this study, we investigated the basal and
BPA regulated expression of protein and mRNA CXCR4 in EC and EOCC lines exposed for 24 h to
BPA at low nanogram concentrations close to levels found in general population. Methods:
CXCR4 expression was analyzed at the levels of the protein and mRNA using
immunofluorescent, real-time polymerase chain reaction, western blot methods. Proliferative
essay performed using the MTT cytotoxicity assay.
Results: We show that EC and EOCC have revealed basal expression of CXCR4 mRNA and
protein significantly higher in EOCC compared to the EC. Secondary, we showed overexpression
of CXCR4 gene and protein and overproliferation in BPA-treated cells compared with vehicletreated cells.
Conclusion: These results demonstrate that endometrial and endometrioid ovarian cancer cells
exhibit the same alteration in basal and BPA-regulated expression of CXCR4. This suggests a
possible endometrial origin of EOC pointed BPA as possible mechanism mediating this
observation through the activation of SDF-1/CXCR4, which needs to be deeply investigated.
92
77- Validation moléculaire des proprotéine convertases en tant que cibles pharmacologiques
dans le cancer de la prostate.
Frédéric Couture, Francois D’Anjou, Roxane Desjardins, Sandra Gagnon, Robert Sabbagh &
Robert Day
Sherbrooke
Le cancer de la prostate est le cancer le plus prévalent chez les hommes. En effet, un homme
sur sept en est atteint chaque année. Les traitements actuels sont basés principalement sur la
prostatectomie radicale ainsi que l’ablation hormonale par castration ou hormonothérapie.
Quoi qu’il en soit, avec le temps, les tumeurs s’adaptent et deviennent résistantes à la
castration et poursuivent leur progression. Avec pour objectif d’identifier de nouvelles cibles
pharmacologiques contre le cancer de la prostate, nous avons identifier PACE4, une
proprotéine convertases (PCs). Compte tenu de sa surexpression unique dans les néoplasmes
prostatiques, un knockdown de PACE4 a été réalisé dans les cellules DU145 grâce à un
ribozyme-δ. La réduction de l’expression de la protéase a menée à une diminution importante
de la prolifération combinée avec l’absence de capacité à générer des tumeurs chez les souris
athymiques. Cette validation moléculaire a par la suite justifier le développement d’inhibiteurs
peptidiques aux propriétés antinéoplasiques ciblant PACE4. Bien que la preuve de concept
initiale ait validé PACE4 comme une cible potentielle dans le traitement du cancer de la
prostate, nous avons maintenant entrepris d’évaluer l’impact de PACE4, mais aussi des autres
PCs, dans la prolifération d’autres lignées cancéreuses issues de prostate humaine. Nous avons
ainsi entrepris de faire des knockdowns de chaque PC endogènes à nouveau dans les DU145,
mais aussi dans les deux autres modèles cellulaires de cancer de la prostate, les LNCaP et les
PC3. En utilisant des infections lentivirales pour générer des lignées stables grâce à des shRNAs,
il est maintenant possible d’évaluer l’importance relative de chaque PC. Nos premiers résultats
dans les DU145 confirment le rôle de PACE comme médiateur important de la progression
tumorale. Toutefois, nos données indiquent aussi que PC7 aurait aussi un rôle à jouer dans la
prolifération. Notre hypothèse est actuellement que PACE4 et PC7 ont tous deux des rôles
indépendants et, ce faisant, il sera important d’identifier les mécanismes sous-jacents à ces
deux enzymes menant à la croissance tumorale.
93
78- Rôle de la GTPase ARF1 sur l'activation de la GTPase Rac1 dans les cellules invasives du
cancer du sein
Sebastian Lewis-Saravalli et Audrey Claing
Département de Pharmacologie, Université de Montréal
Les facteurs d’ADP-ribosylation (ARFs) sont des protéines G monomériques qui jouent un rôle
majeur dans la réorganisation du cytosquelette d’actine, le remodelage des lipides
membranaires ainsi que dans la formation de vésicules. Notre laboratoire a démontré qu’ARF1
est une protéine surexprimée dans les cellules hautement invasives du cancer du sein et
contribue à augmenter la prolifération et la migration. (Boulay et al., 2008) Dans cette étude,
nous proposons de définir le rôle d’ARF1 dans l’activation de Rac1, une GTPase de la famille de
Rho importante pour la formation de lamellipodes et le processus de migration. De façon
globale, nous avons évalué si l’activation d’ARF1 permettait de contrôler l’activation de Rac1
ainsi que de la cascade de signalisation nécessaire à la formation de protrusions au niveau de la
membrane plasmique. Pour ce faire, nous avons déterminé que l’inhibition endogène d’ARF1,
dans les cellules MDA-MB-231, permet d’altérer l’activation de Rac1 dépendante du facteur de
croissance épidermique. Nous avons ensuite examiné le rôle de Rac1 dans la promotion de la
migration cellulaire par une approche d’interférence à l'ARN, ce qui a permis de démontrer
l’implication essentielle de Rac1 dans la migration dépendante d’ARF1. Finalement, nous avons
vérifié l’implication de certaines voies de signalisation connues pour induire la migration
cellulaire dans la voie de signalisation et vérifié leur importance dans l’axe ARF1-Rac1. Dans
l'ensemble, cette étude nous permettra de mieux définir le rôle d'ARF1 dans la migration des
cellules de cancer du sein et d’identifier cette GTPase comme cible pharmacologique
potentielle.
94
79- Effets cytostatiques et cytocides des antagonistes perméables des récepteurs B2 de la
Bradykinine chez les cellules cancéreuses du sein MDA-MB-231
Céléna Dubuc, Veronica Bovenzi, Martin Savard, Audrey Fortier, Fernand Gobeil Jr.
de Sherbrooke
Bien fondé: La bradykinine (BK) est un nonapeptide vasoactif, mais aussi mitogène et facteur
de survie. Les récepteurs B2 (rB2) de la bradykinine sont des récepteurs de surface couplés à
des protéines G (GPCRs) fortement exprimés dans de nombreuses tumeurs et lignées
cancéreuses. On a documenté récemment l’existence de populations intracellulaires/nucléaires
pour plusieurs GPCRs, incluant le rB2. Toutefois, les fonctions véhiculées par ces GPCRs
nucléaires, s'il y a lieu, demeurent encore inconnues. Par ailleurs, nos travaux récents ont mis
en évidence une expression surnuméraire des rB2 dans la lignée cancéreuse du sein MDA-MB231 qui prédomine dans le noyau cellulaire. Hypothèse: Les rB2 nucléaires participent aux
capacités proliférative et de survie des cellules cancéreuses MDA-MB-231. Méthode: Des
nouveaux composés agonistes et antagonistes peptidiques sélectifs aux rB2 et perméables aux
cellules vivantes ont été conçus par voie de conjugaison avec un vecteur peptidique dérivé de
la protéine Tat du virus VIH. Les effets des composés fusogènes, la D-Tat-BK et D-Tat-HOE 140,
et de leur homologue non-conjugué, non perméable, la BK et le HOE 140, ainsi que
l’antagoniste non peptidique, perméable FR173657 sur la prolifération et la viabilité cellulaire
ont été mesurés par des tests de clonogénicité, de croissance en agar mou, MTT et à
l’Annexine V-FITC/PI. Résultats: Les résultats ont montré que la stimulation des cellules avec
l’agoniste D-Tat-BK augmente la prolifération des cellules MDA-MB-231; cet effet est inhibé par
un traitement concomitant avec le D-Tat-HOE 140 ou encore le FR173657. De plus, une
exposition des cellules avec l’antagoniste D-TAT-HOE 140 ou FR173657 entraîne une inhibition
significative, concentration-dépendante de la prolifération et de la viabilité. Aucune activité n'a
été observée pour le peptide contrôle D-Tat, la BK et le HOE 140, employé individuellement,
dans tous les tests de mesure utilisés. Conclusion: Les résultats de cette étude décrivent, pour
la première fois, un rôle potentiel des rB2 nucléaires dans les processus de la prolifération et
de la survie des cellules cancéreuses du sein MDA-MB-231. De plus, nos résultats soulignent
l’importance de cibler un récepteur donné en fonction de sa localisation cellulaire.
95
80- The multi-Leu peptide targets PACE4 to inhibit DU145 proliferation
Christine Levesque, Anna Kwiatkowska, Roxane Desjardins, Sophie Routhier, Sophie
Beauchemin, Yves Dory, Witold A. Neugebauer, François D’Anjou et Robert Day
Sherbrooke
Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué et représente la
troisième cause de mortalité par cancer chez les hommes au Canada. Pourtant, les traitements
actuellement accessibles sont limités et le développement de nouvelles thérapies contre le
cancer de la prostate représente toujours un enjeu. Des cibles à l’étude, on retrouve les
Proprotéines Convertases (PCs), une famille d’enzyme responsables de la maturation de
nombreux précurseurs protéiques. Parmis les substrats des PCs, on retrouve certaines
protéines impliquées dans la progression tumorale et les processus de métastases. L’enzyme
PACE4, une des PCs, est d’ailleurs surexprimée dans le cancer de la prostate et des études
antérieures réalisées dans notre laboratoire proposent la PACE4 comme cible thérapeutique.
Dans cette optique, il est pertinent de développer un inhibiteur de PACE4 afin de valider son
utilisation comme thérapie du cancer de la prostate. Cette étude décrit le développement d’un
inhibiteur ciblant la PACE4 ainsi que la caractérisation de son effet anti-tumoral. Afin de
sélectionner une séquence inhibitrice optimale, une série de peptides Poly-Leucine a été
synthétisée et leurs constantes d’inhibition (Ki) ont été déterminées pour chaque PC. Ceci a
permis d’identifier la séquence LLLLRVKR, Multi-Leu (ML) formée de quatre leucines comme
inhibiteur de la PACE4. En utilisant la lignée DU145 comme modèle d’étude, l’inhibition de la
prolifération cellulaire par le ML a été caractérisée. Des modifications N-terminales ont été
réalisées afin de moduler l’incorporation cellulaire du peptide ML, ce qui a permis de
démontrer que les inhibiteurs doivent cibler la PACE4 intracellulaire pour inhiber la
prolifération cellulaire. Dans le but d’augmenter la puissance inhibitrice du peptide ML, une
modification amidinobenzylamide (AMBA) a été introduite en région C-terminale. Des essais in
vivo démontrent l’efficacité des peptides ML et ML-[AMBA]P1 puisque ceux-ci parvienent à
freiner la progression tumorale dans un modèle de xénogreffes de cancer de la prostate.
96
81- La voie du Transforming Growth Factor-beta (TGF-beta) comme cible thérapeutique dans
les gliomes malins.
Laurent-Olivier Roy, Marie-Belle Poirier et David Fortin
Département de chirurgie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé, Université de
Sherbrooke
Les tumeurs gliales malignes ont une grande capacité de migration provoquant une invasion
massive du parenchyme cérébrale et la résection chirurgicale complète impossible. Le
transforming growth factor-beta (TGF-beta) est un des facteurs de croissance surexprimés par
ces tumeurs. Cette cytokine joue notamment un rôle majeur dans la modulation de voies de
signalisation associées à la prolifération, la migration et l’invasion cellulaire ainsi qu’à la
résistance à divers agents de chimiothérapie et à l’immunosuppression. Récemment, nous
nous intéressons à la chloroquine (CQ), un agent anti-malarien, qui a été établie comme un
inhibiteur potentiel de la maturation et de la sécrétion du TGF-beta. L’objectif de ce projet est
de déterminer in vitro les effets de la chloroquine sur les lignées de cellules gliales malignes F98 (murine) et U-373 MG (humaine).
Nous avons d’abord étudié l’impact de la CQ au niveau de la sécrétion des formes bioactive et
pro- (immature) du TGF-beta1 et 2. Nos essais ELISAs ont démontré qu’une exposition de 48
heures à la CQ provoque une diminution allant jusqu'à près de 50% de la concentration des
deux formes du TGF-beta1 et 2 sécrétées. De plus, cet effet était dose-dépendant. Par la suite
nous avons étudié l’effet de la CQ sur les capacités d’invasion des cellules gliales malignes. Des
tests d’invasion de chambre de Boyden démontrent une forte diminution de l’invasion
cellulaire en présence de CQ. Ce changement est associé à une réduction de l’activité de la
métalloprotéinase-2 (MMP-2), une enzyme clé dans la dégradation de la matrice
extracellulaire.
Cette étude pourrait mener à l’utilisation de cet agent complémentairement au traitement
standard contre ce type de tumeurs et pourrait être bénéfique au niveau de la survie des
patients.
97
82-Évaluation du potentiel pharmacologique d'un antagoniste du récepteur CCR2 pour
soulager les douleurs inflammatoires chroniques
Marc-André Dansereau, Alexandre Murza, Nicolas Beaudet, Éric Marsault, Sétphane MélikParsadaniantz, Philippe Sarret
L'implication du système chimiokinergique dans le développement et le maintien des douleurs
chroniques est maintenant bien établie. Cependant, peu d'études pré-cliniques ont évalués le
potentiel analgésique d'agents pharmacologiques ciblant les récepteurs aux chimiokines. Nous
avons donc mesuré l'efficacité d'un antagoniste sélectif du récepteur CCR2 pour atténuer la
douleur provoquée par une arthrite unilatérale. Nous avons également comparé nos
observations avec deux molécules couramment utilisées en clinique, soient l'ibuprofène et le
celecoxib.
L'arthrite unilatérale a été induite par l’injection de 100µL d’adjuvant complet de Freund (CFA)
émulsifié avec de la saline physiologique (concentration finale de 4µg/mL de Mycobacterium
Butyricum) dans la patte arrière gauche de rats mâles. Du 21ème au 23ème jour suivant
l’injection de CFA, les animaux ont été traités avec un antagoniste de CCR2 (0.5, 5 ou 17 mg/kg)
administré intrathécalement, ou encore de l’ibuprofène (10mg/kg) ou du célécoxib (10mg/kg)
intrapéritonéal. Les mesures comportementales ont été réalisées 1h après l’administration des
drogues. Les animaux ont été testé séquentiellement pour déterminer leur seuil douloureux
mécanique, leur hyperalgésie thermique, leur distribution pondérale de poids ainsi que leur
inflammation périphérique.
L’administration spinale chronique d’un antagoniste de CCR2 renverse de 49%
l’hypersensibilité thermique produite par le CFA en plus de restaurer à 54% le poids mis sur le
membre affecté. Ces résultats sont comparables à ceux observés suite au traitement au
célécoxib (63% et 66% de recouvrement, respectivement). L’ibuprofène est légèrement moins
efficace (32% et 41%). L’antagoniste de CCR2 et le célécoxib provoquent une diminution de
l’inflammation périphérique (32% et 41% de diminution, respectivement). Seulement le
célécoxib affecte les seuils de tolérance mécanique (28%).
Notre étude démontre donc le potentiel d’un antagoniste du récepteur CCR2 pour soulager les
douleurs associées à l’arthrite. L’optimisation chimique de l’antagoniste utilisé afin de
permettre son utilisation par voie périphérique pourrait conduire au développement d’une
molécule efficace pour supporter l’utilisation thérapeutique d’inhibiteur spécifique de COX2,
tel que le célécoxib. Cet accomplissement réduirait les effets secondaires associés au
traitement prolongé aux anti-inflammatoires en permettant un soulagement adéquat de la
douleur et de l’inflammation qui la provoque.
98
83- L'activation du récepteur membranaire des oestrogènes couplé aux protéines G (GPER1)
diminue la toxicité du MPTP chez la souris
Mélanie Bourque, Marc Morissette, Thérèse Di Paolo
Faculté de pharmacie, Université Laval
L’effet neuroprotecteur du 17β-estradiol contre la perte de dopamine au striatum induite par
le 1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP) chez la souris est bien documenté,
quoique le mécanisme d’action du 17β-estradiol requière investigation. Utilisant l’agoniste
spécifique du récepteur membranaire des œstrogènes couplé aux protéines G (GPER1), le G1,
nous avons investigué l’implication de ce récepteur dans l’effet neuroprotecteur du 17βestradiol contre la toxicité du MPTP. Des souris mâles intactes furent traitées avec le 17βestradiol (1 µg, B.I.D.) ou le G1 (1 ou 5 µg, B.I.D.) pendant 10 jours et ont reçu 4 injections de
MPTP (4.75 mg/kg) le jour 5. L’administration de MPTP diminue les concentrations striatales de
dopamine, de DOPAC, de HVA et augmente le rapport de HVA/dopamine. L’administration de
17β-estradiol et de G1 diminue la toxicité du MPTP sur les concentrations de dopamine, de
DOPAC et prévient complètement l’augmentation du rapport de HVA/dopamine. L’analyse par
autoradiographie du transporteur de la dopamine (DAT) et du transporteur vésiculaire des
monoamines (VMAT2) dans le striatum montre une réduction de l’effet du MPTP chez les
souris ayant reçu du 17β-estradiol et du G1 (5µg). Les traitements avec le 17β-estradiol et le G1
(5µg) préviennent complètement l’effet du MPTP sur la diminution de la liaison spécifique au
DAT dans la substance noire. La liaison spécifique au VMAT2 dans la substance noire est
inchangée chez la souris MPTP. Ces résultats montrent que le G1 a un effet similaire au 17βestradiol et que l’activation du récepteur GPER1 contribue à l’effet neuroprotecteur du 17βestradiol chez la souris MPTP.
99
84- Increased Anxiety-Like Behaviors in Rats Experiencing Chronic Inflammatory Pain
Alexandre Parent, Nicolas Beaudet, Jenny Bergeron, Patrick Bérubé, Guy Drolet. Philippe Sarret
et Louis Gendron
Background: For many patients, chronic pain is often accompanied, and sometimes amplified,
by co-morbidities such as anxiety and depression. Although it represents important challenges,
the establishment of appropriate preclinical behavioral models contributes to drug
development for treating chronic inflammatory pain and associated psychopathologies.
Aim of the study: In this study, we investigated whether rats experiencing persistent
inflammatory pain induced by intraplantar injection of complete Freund’s adjuvant (CFA)
developed anxiety-like behaviors, and whether clinically used analgesic and anxiolytic drugs
were able to reverse CFA-induced anxiety-related phenotypes.
Methods and Results: These behaviors were evaluated over 28 days in both CFA- and salinetreated groups with a variety of behavioral tests. CFA-induced mechanical allodynia resulted in
increased anxiety-like behaviors as evidenced by: 1) a significant decrease in percentage of
time spent and number of entries in open arms of the elevated-plus maze (EPM), 2) a decrease
in number of central squares visited in the open field (OF), and 3) a reduction in active social
interactions in the social interaction test (SI). The number of entries in closed arms in the EPM
and the distance travelled in the OF used as indicators of locomotor performance did not differ
between treatments. Our results also reveal that in CFA-treated rats, acute administration of
morphine (3 mg/kg, s.c.) and diazepam (1 mg/kg, s.c) abolished tactile allodynia and anxietylike behaviors, respectively.
Conclusion: Therefore, pharmacological treatment of anxiety-like behaviours induced by
chronic inflammatory pain can be objectively evaluated using multiple behavioral tests. Such a
model could help identify/validate alternative potential targets that influence pain
and cognitive dimensions of anxiety.
Supported by CAN, QPRN, CRCELB and CNS.
100
85- CLN5 is necessary for Rab7 recruitment and activation
Félix Jules, Aline Mamo, Stéphane Lefrançois
Département de Biochimie, Hôpital Maisonneuve-Rosemont, Université de Montréal
Neuronal ceroid lipofuscinoses (NCL) constitute a family of neurogenetic lysosomal storage
disorders which show the highest prevalence, reaching 1 in 12 500 in American and European
populations. These diseases are characterized by an accumulation of autofluorescent
lipopigments in the cells of affected patients. The accumulation of lipofuscin in neuronal cells
leads to a progressive loss of motor and psychological skills and eventually death of affected
individuals. The Finnish Late Infantile variant of NCL (vLINCL) is caused by mutations in ceroid
lipofuscinosis neuronal protein-5 (CLN5), the biological function of which has yet to be
determined. Here we show that CLN5 is in a complex with the small GTPase Rab7 located at
the late-endosome. Using a membrane topology assay we show that CLN5 is a transmembrane
protein with its N-terminal extremity located in the cytosol. We also demonstrate by coimmunoprecipitation that HA-CLN5 can interact with wild-type RFP-Rab7 and with both the
dominant active, Rab7Q67L, and the dominant negative, Rab7T22N, mutants suggesting that
CLN5 is not an effector of Rab7. We demonstrate using a GTP loading experiment with
Guanosine 5'-triphosphate [g] 4-azidoanilide-2',3'-biotin-long chain-hydrazone (GTPγAA) that
knockdown of CLN5 expression leads to a decrease of RFP-Rab7 activation. The use of a GST
linked Rab7-interacting lysosomal protein (RILP) allowed us to show a decrease in the ability of
Rab7 to recruit this effector following CLN5 suppression. CLN5 deletion in HeLa cells also lead
to a deficiency in the recruitment to endosomes of the retromer subunit VPS26. Taken
together these data suggest a role for CLN5 at the late-endosome/lysosome via the activation
of Rab7.
101
86- Infiltration des cellules cancéreuses gliales dans le cerveau stimulée par les radiations
dans le modèle F98 implanté chez le rat Fisher
Guillaume Desmarais, Richard Wagner, David Mathieu, David Fortin et Benoit Paquette
Centre de recherche en radiothérapie, Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé,
Les glioblastomes multiforme (GBM) sont caractérises par une récurrence rapide observée en
périphérie de la zone de résection dans les mois suivant le traitement. Le but de notre étude
est de déterminer la contribution des radiations à la stimulation de l’infiltration des cellules
cancéreuses dans le cerveau.
En utilisant le modèle de GBM F98 implanté dans le cerveau rat Fisher, nous avons irradié soit
les cellules cancéreuses, le cerveau de l'animal ou les deux avant l'implantation des cellules F98
dans le cerveau. L'analyse histologique des tumeurs F98 a montré qu’une irradiation du
cerveau augmente l’infiltration des cellules cancéreuses dans le cerveau. Cette augmentation
s’accompagne d’une réduction de l’espérance de vie des rats, comme observée chez les
patients porteurs d’une tumeur GBM. D’autre part, l’irradiation des cellules F98 avant leur
implantation n’a pas affecté leur capacité d’infiltration; alors que la combinaison cellules F98 et
cerveau irradiés a conduit à des résultants similaires au groupe de rats ayant seulement le
cerveau d’irradié. Ces résultats suggèrent que la stimulation de la capacité d’infiltration des
cellules F98 est causée par des facteurs pro-infiltratoires induits dans le cerveau irradié.
Supportant cette hypothèse, une surproduction biphasique des prostaglandines PGE2 et PGD2
a été mesurée. La phase hâtive mesurée 24 h post-irradiation était associée à une
augmentation de l’expression de la phospholipase A2 (PLA2), alors que la phase tardive
apparue dans les jours 5 à 20 post-irradiation correspond à une stimulation de la
cyclooxygénase-2 (COX-2). Ces stimulations des PLA2 et COX-2 ont été associées à
l’interleukin-1β (IL-1β) et au tumour growth factor β1 (TGF-β1). Nos résultats supportent le
rôle de la PGE2 et du TGF-β1 de stimuler la métalloproteinase de matrice 2 (MMP-2) qui clive
les protéines de la matrice extracellulaire ouvrant ainsi le passage à la migration des cellules
cancéreuses.
En conclusion, nous avons mis en évidence la contribution des radiations dans ce premier
modèle animal reproduisant la stimulation de l’infiltration des tumeurs GBM. Des molécules
pouvant être ciblées pour prévenir cet effet des radiations ont été identifiées, soit la PLA2,
COX-2, MMP-2 et les récepteur du PGE2.
102
87- Association to the inward rectifying Potassium channel (KIR3) modifies delta opioïd
receptor trafficking during desensitization
Karim Nagi (1,2), Iness Charfi (1,2), Terence Hébert (3) and Graciela Pineyro (1,2)
(1) Ste-Justine Hospital Research Center, (2) University of Montreal and (3) McGill University,
Montreal, Quebec, Canada
In vivo monitoring of G-protein coupled receptor (GPCRs) interactions has revealed that
receptors, G proteins and downstream effectors reach the membrane as a signalling unit.
These signalling complexes maintain their integrity during early stages of receptor activation
implying that proteins responsible for receptor regulation are most probably recruited to the
complex rather than isolated receptors. If this is true, it is conceivable that receptor regulation
should involve and be influenced by interaction partners that make up the complex together
with the receptor. In a first series of experiments, using BRET and co-immunopurification
assays, we established that DORs constitutively associate with the Galphabetagamma
heterotrimer and Kir3 subunits and showed that all complex components remain associated
after sustained activation (30 min) with SNC-80 or DPDPE (1 µM). We also observed that betaarrestin recruitment by the agonist (SNC-80 1 µM; 30 min) was done towards the receptor Cterminus and in proximity to Gbetagamma dimer and Kir3 subunits. Finally, we assessed the
regulation of delta opioid receptors (DORs) expressed: a) by themselves, b) together with
Galphabetagamma subunits and c) together with Galphabetagamma and Kir3.1/3.2 subunits to
demonstrate that the presence of Kir3 subunits within the DOR/G protein complex modified
beta-arrestin recruitment, increased receptor internalization by 15% and enhanced recycling
by 20%. Taken together, these data indicate that DOR regulation is influenced by downstream
signalling partners that remain associated to the receptor during desensitization.
103
88- Les effets d’un traitement chronique avec le MPEP, un antagoniste du récepteur
métabotropique glutamatergique de type 5 (MGLUR5), chez un modèle de singe
parkinsonien de novo.
Nicolas Morin, Laurent Grégoire et Thérèse Di Paolo
Département d’Endocrinologie Moléculaire et Oncologique, Faculté de pharmacie, Centre de
recherche du CHUL (CHUQ), Université Laval
Bien que la lévodopa (L-Dopa) demeure l’agent le plus utilisé et le plus efficace dans le
traitement de la maladie de Parkinson (MP), on rapporte que plus de 40% des patients vont
développer des complications motrices telles que les dyskinésies après 5 à 10 ans de
traitement. Les récepteurs mGluR sont de nouvelles cibles thérapeutiques intéressantes afin de
diminuer ou renverser les dyskinésies induites par la L-Dopa (DIL). Le but de cette étude est de
prévenir le développement des DIL avec l’ajout d’un antagoniste mGluR5 chez le singe lésé au
1-méthyl-4-phényl-1,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP). Huit singes femelles ovariectomisées
MPTP, naïfs aux traitements dopaminergiques, ont été traités quotidiennement avec de la LDopa ou avec la combinaison L-Dopa et MPEP (10 mg/kg, administré 15 minutes avant la LDopa) pendant une période de 30 jours. L’activité antiparkinsonienne des singes MPTP traités
avec le MPEP et la L-Dopa fut maintenue durant toute la durée d’observation lorsque mesurés
à l’aide du score parkinsonien et de la locomotion. Le score dyskinétique moyen durant toute
la durée de l’effet de la L-Dopa était plus bas de 76%, 63%, 67% et 78% dans le groupe LDopa+MPEP respectivement pour les semaines 1 à 4 par rapport au groupe L-Dopa seul. La
durée de l’effet antiparkinsonien de la L-Dopa a diminué (wearing-off) au cours du mois de
traitement tandis qu’il n’y a pas eu de diminution statistiquement significative dans le groupe
L-Dopa+MPEP. Nos résultats montrent l’effet antidyskinétique bénéfique chronique des
antagonistes des mGluR5 en combinaison avec la L-Dopa chez le singe MPTP. Ces données
montrent le potentiel du mGluR5 comme future cible thérapeutique pour le traitement des
DIL, un effet indésirable invalidant de la L-Dopa.
104
89- L’organisation tridimensionnelle des télomères dans l’évolution des tumeurs récidivantes
de glioblastome multiforme
Brigitte Bélanger, Macoura Gadji, David Fortin, Sabine Mai et Régen Drouin
Département de Chirurgie, service de neurochirurgie, Faculté de Médecine et des Sciences de
la Santé, Université de Sherbrooke
Chaque chromosome occupe un volume défini à l’intérieur du noyau, appelés territoires
chromosomiques. Ces territoires permettent de réguler l’expression génique de façons très
précise tout au long du cycle cellulaire. Dans la plupart des cancers, on observe une instabilité
chromosomique et un désordre positionnel des chromosomes impliquant l’augmentation de la
proximité de certains télomères. La formation d’agrégats télomériques en situation de
désordre et d’instabilité favorise les échanges de matériel génétique entre les chromosomes,
de même que le processus de tumorigenèse. La désorganisation de l’architecture nucléaire des
télomères peut être observée et étudiée par la méthode de Q-FISH télomérique
tridimensionnel. Cette méthode a été décrite et utilisée par notre laboratoire comme un
marqueur biologique prédictif de la survie des patients atteints de glioblastome multiforme
(GBM). Les caractéristiques biologiques des GBM sont très hétérogènes et la survie moyenne
des patients varie de 12 à 15 mois. À l’aide de la méthode d’imagerie Q-FISH, trois catégories
distinctes de patients ont été identifiées (survie à court, moyen et long terme).
Le but de ce projet est d’étudier l’évolution des caractéristiques architecturales nucléaires des
GBM et de leur récidive afin d’identifier les risques de récidives précoces chez un patient. Suite
au marquage télomérique et nucléaire en fluorescence, l’analyse est effectuée par microscopie
confocale ce qui permet la prise d’images en couches successives. Le traitement et la
déconvolution des images sont faits avec le logiciel AxioVision (Carl Zeiss, Inc.) et l’analyse à
l’aide du logiciel TeloView. L’interprétation des données permet ensuite d’obtenir des
informations telles que l’intensité du signal des télomères, la distribution des agrégats
télomériques ainsi que la distribution des signaux et la moyenne des agrégats par cellule. Des
analyses statistiques comparant les divers échantillons analysés permettent d’établir la
corrélation entre la désorganisation dans le noyau et le devenir des patients. L’utilisation de
plusieurs récidives provenant de mêmes patients permettra de mieux comprendre l’influence
de l’architecture télomérique tridimensionnelle par rapport à l’évolution de la maladie.
105
90- Caractérisation de CLN5: un premier pas dans la compréhension des céroïdelipofuscinoses neuronales.
Heidi Larkin, Caroline Thériault et Christine Lavoie
de Sherbrooke
Avec une prévalence combinée de 1 cas sur 8000, les céroïde-lipofuscinoses neuronales (NCL)
constituent le groupe de maladies neurodégénératives génétiques le plus fréquent chez les
enfants. Ces pathologies ont toutes en commun une accumulation généralisée de lipopigments
autofluorescents aux lysosomes. Le système nerveux central est l’organe le plus affecté
entraînant ainsi une détérioration neurologique et mentale progressive accompagnée de
convulsions, de perte de vision et résultant en une mort prématurée. Jusqu’à présent, des
mutations dans de nombreuses protéines ont été associées aux NCL dont CLN5. Toutefois, le
rôle de cette glycoprotéine est encore inconnu et sa topologie ainsi que sa maturation font
présentement l’objet de débats. L’étude consiste donc à clarifier la maturation, le transport et
la localisation de CLN5 via l’utilisation d’épitopes.
Pour y parvenir nous avons utilisé trois constructions: CLN5 ayant une étiquette insérée à son
extrémité N-term (HA-CLN5), à son extrémité C-term (CLN5-HA) ou avec une étiquette insérée
après un peptide signal (SP) putatif (SP-Flag-CLN5). Nos résultats démontrent que HA-CLN5
permet de détecter deux formes précurseures de CLN5, soit pré-glycosylation et postglycosylation, qui se localisent au niveau du réticulum endoplasmique. On note également la
présence d’un court fragment de 18 kDa correspondant au peptide signal clivé. Les
constructions SP-Flag-CLN5 et CLN5-HA sont localisées au Golgi et correspondent à la forme
mature glycosylée de CLN5 qui a été clivée à la suite du peptide signal. Une série de digestions
à la protéinase K a permis d’établir que la portion N-term de la forme immature de CLN5 est
située du côté cytoplasmique alors que la portion C-term est luminale indiquant la présence
d’une région transmembranaire. Finalement, selon les prédictions informatiques, il y aurait un
segment transmembranaire en N-term de CLN5 absent dans les formes matures. Toutefois, des
fractionnements au triton X-114 démontrent que même les formes matures de CLN5 se
retrouvent dans la fraction contenant les protéines transmembranaires ce qui laisse croire qu’il
y aurait un ancrage de type bêta-hairpin en C-term de la protéine.
Ces résultats indiquent que CLN5 est une protéine transmembranaire de type II hautement
glycosylée, clivée par une signal peptidase pour donner une forme mature possédant un
ancrage en C-term et se localisant au Golgi. Cette étude élargie nos connaissances des
propriétés fondamentales de CLN5 qui sont nécessaires à la compréhension des mutations
responsables des lipofuscinoses.
106
Abrégés
Présentations orales
107
91- La saga des proprotéines convertases: fonctions physiologiques et pathologiques
Nabil Seidah
Professeur, Département de biochimie et de médecine, Université de Montréal
Unité de la biochimie neuroendocrinienne, Institut de recherches cliniques de Montréal
108
92- Aspect non-traditionnel de la protéine G hétérotrimérique Gαs: implication dans
l'endocytose des GPCR
Pr Christine Lavoie
Département de Pharmacologie, Université de Sherbrooke
109
93 -Étude de déterminants structuraux responsables de l'activation du récepteur AT1 par
simulations de dynamique moléculaire sur les mutants N111G et N111W
Jérôme Cabana, Dany Filion, Emanuel Escher, Richard Leduc, Gaétan Guillemette, Pierre
Lavigne
de Sherbrooke
Les GPCRs représentent la plus grande famille de protéines dans le génome humain. Ces
récepteurs à sept domaines transmembranaires (TMD) sont cruciaux dans plusieurs voies de
signalisation critiques au bon fonctionnement de l’organisme de par leur capacité à
transformer un signal extra-cellulaire (hormones peptidiques, neurotransmetteurs,
chemokines, odeurs, goûts, lumière et autres) en une réponse intra-cellulaire. Cette grande
variété des GPCRs en font des cibles de choix pour près de la moitié des médicaments sur le
marché. Toutefois, la recherche de nouveaux médicaments est complexifiée par le manque
d’information structurale concernant l’activation des récepteurs et la liaison des ligands. Afin
d’avancer les connaissances dans ce domaine, nous nous sommes penchés sur les
déterminants structuraux de l’activation du récepteur de type 1 à l’angiotensine-II, qui est
impliqué dans la régulation de la pression sanguine via des phénomènes de vaso-constriction
et de rétention d’eau. Pour y parvenir, nous avons étudié le récepteur de type sauvage (WT), le
mutant constitutivement actif N111G et le mutant inactivable N111W par simulations de
dynamique moléculaire (MD). Les simulations de MD montrent que les récepteurs WT et
N111W adoptent des conformations très similaires lors des simulations, laissant croire que la
mutation N111W stabilise la conformation inactive adoptée par AT1-R WT en stabilisant une
interface hydrophobe entre les hélices 3 et 7. La perte d’interaction entre les résidus 1113.35
et D742.50 chez le mutant constitutivement actif N111G semble déstabiliser la forme inactive
du récepteur et montre des changements structuraux qui pourraient être associés à l’activation
d’AT1-R. Notamment, la perte du noyau hydrophobes entres les hélices 3 et 7 semble
influencer l’orientation du « tryptophan switch » W2536.48, un mouvement observé et mesuré
lors de l’activation de d’autres GPCR de famille A. Bref, ces résultats nous éclairent sur les
bases moléculaires et structurales derrières les phénotypes respectifs des mutant N111G et
N111W du récepteur AT1 et suggèrent des mécanismes structuraux impliqués dans l’activation
de ce récepteur. De plus, les résultats de photomarquages obtenus récemment à partir
d’analogues de l’angiotensine-II nous permettent de bien orienter le ligand dans la pochette du
récepteur et permettront d’étudier les bases moléculaires de la liaison de l'angiotensine-II ainsi
que les changements structuraux associés à sa liaison. La connaissance de ces déterminants
structuraux facilitera le design rationnel de ligands ciblant le récepteur AT1.
110
94- Conception et Synthèse d'inhibiteurs cycliques de la furine
Philippe Moussette, Christine Levesque, Frédéric Couture, François D’Anjou, Sophie
Beauchemin, Robert Day et Yves Dory
Sherbrooke
La furine est une enzyme de la famille des proprotéines convertases ayant une distribution
ubiquitaire dans les cellules des mammifères et servant à la maturation de divers substrat
peptidiques en leur forme active. En plus de son activité physiologique normale, elle est
impliquée dans de nombreuses pathologies telles que l’influenza A H5N1 communément
appelée grippe aviaire dont le taux de mortalité des gens infectés atteint 59% depuis 2003 à
travers le monde. Nos travaux portent donc sur la conception et la synthèse d’inhibiteurs
peptidomimétiques dans le but de vérifier l’implication de la furine dans la prolifération de la
pathologie. Dans cette optique, nous avons deux objectifs que nous souhaitons atteindre. Le
premier consiste à obtenir un composé ayant une forte affinité pour l’enzyme et nous avons
donc utilisé une approche par conception rationnelle d’inhibiteur de convertases basé sur des
concepts de biologie moléculaire fondamentaux. Par exemple, connaitre la conformation
idéale du peptide dans la fente catalytique de la protéase est essentielle à la conception de
nouveaux composés et une étude des différents inhibiteurs endogènes présents dans la nature
nous révèlent plusieurs de ces informations. Notre second objectif consiste à concevoir des
composés étant stable face à ladégradation par des peptidase afin de posséder un temps de vie
suffisamment long pour se rendre à leur cible et d’y effectuer leur effet biologique. Ainsi nous
avons opté pour l’utilisation de peptidomimétique cyclique connu pour augmenter la stabilité
face aux peptidases et ayant fait ses preuves dans l’inhibition de diverses protéases mais sans
toutefois avoir été utilisé sur des convertases. Pour ce faire, nous avons d’abord synthétisé
divers peptides linéaires afin de déterminer la longueur et la séquence idéale ayant une bonne
affinité pour l’enzyme. Une fois le peptide en main, nous avons ensuite fabriqué un premier
inhibiteur cyclique dans le but de vérifier nos hypothèses quand à son utilisation sur des
convertases. Notre premier résultat ayant démontré des affinités de l’ordre du nanomolaire et
prouvant l’efficacité de la méthode sur la furine, nous avons ensuite procédé au raffinement de
notre inhibiteur par conception rationnelle assistée par données cristallographiques afin
d’améliorer davantage l’affinité pour l’enzyme tout maintenant le gain de stabilité obtenu avec
la première génération d’inhibiteurs. Les résultats obtenus à ce jour confirment l’efficacité de
l’utilisation d’inhibiteurs peptidomimétiques cycliques pour l’inhibition de convertases.
111
95- High resolution mass spectrometry and post-acquisition data mining for thorough
screening of reactive metabolites
André LeBlanc, Tze Chieh Shiao, René Roy, Lekha Sleno
The use of untargeted high resolution mass spectrometric detection in combination with
generic acquisition and separation methods is an accessible and time-saving alternative for
performing metabolite screening. Relying solely on post-acquisition processing for compoundspecific screening, such a method is ideal for the detection of metabolite products, including
reactive metabolites, due to its sensitivity and specificity. Reactive metabolite detection
represents a crucial step in assessing potential toxicity of pharmaceutical compounds. The
most common method for screening the formation of these unstable, electrophilic species is by
trapping them in vitro with glutathione (GSH) in microsomal incubations followed by LC-MS
analysis with low resolution tandem mass spectrometers. In order to screen for reactive
metabolites, we have developed a novel method using a new brominated analog of GSH. A
generic LC/MS method on a time of flight instrument was used for data acquisition, followed
by drug-specific processing of accurate mass data based on mass defect filtering and isotope
pattern matching. The combination of using this novel trapping agent with powerful processing
routines for filtering accurate mass data represents a very reliable method for theidentification
of reactive metabolites formed in microsomal incubations. A similar approach was used to
study the metabolism of atrazine, one of the most widely used herbicides worldwide. Again,
high resolution mass spectrometry was used to reveal atrazine’s oxidative metabolites and
glutathione adducts based on accurate mass data. Molecular structures were subsequently
confirmed by LC-MS/MS analysis on a triple quadrupole mass spectrometer. By thoroughly
mining data produced by in vitro microsomal incubations while including appropriate control
samples, we have been able to detect novel reactive metabolites along with their
corresponding glutathione adducts and redefine the metabolism of atrazine. To summarize,
the use of generic acquisition and separation methods relying only on post-acquisition
processing for compound-specific screening is an accessible way to verify the presence of all
potential transformations of xenobiotics from in vitro incubations and can easily be applied to
many types of biological matrices.
112
96-Dynamic weight bearing: from characterization to drug screening
Pascal Tétreault, Marc-André Dansereau, Louis Doré-Savard, Nicolas Beaudet et Philippe Sarret
Development of innovative painkillers has been limited in the last fifty years. Several
hypotheses explaining this lack of success have been proposed by experts in the field, including
the availability of clinically relevant pain assessment tools. To address this particular issue, we
herein present a new device that allows the precise evaluation of multiple pain-related
behaviors in rodents. The dynamic weight bearing (DWB) system was compared with
established pain and discomfort tests, such as the hypersensitivity von Frey test and
incapacitance meter. We showed that the temporal development of pain monitored with the
DWB system closely correlated with the evolution of hind paw mechanical allodynia, beginning
at day 3 in neuropathic (CCI model) and inflammatory (hind paw CFA injection) pain models,
and at day 14 in the bone cancer pain model (femoral mammary carcinoma MRMT-1 cell
implantation). We also demonstrated that the standard incapacitance meter provided a bias
ranging from 11.4% to 36.3%, depending on the type of pain, when calculating the ratio of
ipsilateral paw over contralateral paw. This bias was explained by the fact that most of the
animals do not only compensate on their contralateral paw as it was previously reported.
Indeed, rats mainly redistributed their weight on their front paw and other body parts (e.g.
tail). Overall, the DWB represents a new generation of instruments allowing for preclinical
evaluation of discomfort and quality of life proxies. We are confident that drugs that will show
efficacy on the DWB will have a greater potential in clinical development and might contribute
to better address incidental pain in patients suffering from various chronic pain etiologies. We
next evaluated the effectiveness of opioid and neurotensin analgesics, targeting respectively
mu-opioid and NTS2 receptors to reverse pain-related behaviors induced by the chronic
constriction of the sciatic nerve (neuropathic pain model). We first showed that punctual
intrathecal administration of the NTS2-selective agonist JMV431 reduced tactile allodynia of
20% (3 µg/kg) to 65% (90 µg/kg) from day 3 to 28 post-surgery. Using the DWB, we also
observed that the highest dose of JMV431 reduced both movement-evoked pain and time
spent on the injured paw from day 14 to 28. In contrast, despite its efficacy to reduce
mechanical allodynia, morphine (3 mg/kg, subcutaneous) failed to improve the postural deficit
in the DWB. Altogether, these results demonstrate the potential of the DWB device to screen
potent drugs and further suggest that NTS2 activation represents a promising target for the
development of future painkillers. Supported by CIHR.
113
97-Prévention de l’augmentation radio-induite de la migration des cellules cancéreuses du
sein par la chloroquine
Gina Bouchard, Rachel Bujold, Caroline Saucier et Benoit Paquette
Université de Sherbrooke, Département de médecine nucléaire et de radiobiologie, Faculté de
médecine et des sciences de la santé
La radiothérapie peut augmenter la capacité d’invasion des cellules cancéreuses du sein. Cette
stimulation serait causée par des facteurs inflammatoires induis au niveau du stroma suite à
une irradiation. L’objectif de cette étude est de caractériser l’effet des radiations sur la
migration des cellules cancéreuses du sein D2A1 implantées dans la glande mammaire de
souris Balb/c préalablement irradiées et de quantifier l’augmentation radio-induite de facteurs
pro-migratoires au niveau des tissus sains et tumoraux. Comme modèle pré-clinique, les
cellules cancéreuses D2A1 ont été transfectées avec les vecteurs colorimétriques FUCCI qui
évoluent du rouge au vert en fonction des phases du cycle cellulaire. Les cellules D2A1 FUCCI
ont été implantées dans la glande mammaire de souris Balb/c pré-irradiées à une dose de 4 X 6
Gy à intervalle de 24 h en utilisant l’irradiateur GammaKnife (Elekta®). La visualisation in vivo
de la migration des cellules cancéreuses s’est effectuée avec l’imageur optique pour petits
animaux QOS (Quid®). En ce qui concerne le TGF-β1, son activation radio-induite a été
démontrée par western blot. Nos résultats démontrent que les cellules D2A1 FUCCI migrent
rapidement dans les glandes mammaires irradiées, alors qu’aucune migration significative n’est
mesurée dans les glandes mammaires non-irradiées. Cette importante augmentation de la
migration dans la glande mammaire irradiée a été accompagnée de l’activation du TGF-β1. Afin
de prévenir cet effet néfaste des radiations, les animaux ont été traités avec la chloroquine, un
inhibiteur de la maturation du TGF-β1. Ce traitement à la chloroquine en plus de
complètement inhiber la stimulation radio-induite de la migration des cellules D2A1 a aussi
considérablement ralenti la croissance tumorale. Prochainement, nous déterminerons si la
chloroquine peut aussi prévenir l’apparition de métastases au niveau pulmonaire.
114
98- Développement de nouvelles familles d'antibiotiques ciblant des riborégulateurs
bactériens.
Pr Daniel Lafontaine
Département de Biologie, Université de Sherbrooke
115
99- Le gène suppresseur de métastates Growth Arrest Specific 1 (GAS1) est réprimé
épigénétiquement chez le mélanome
Jimmy Savard-lalancette, Rosette Selvamohan, Louis-Jean Bordeleau et Stéphane Gobeil
Département de médecine moléculaire, Faculté de médecine, Université Laval/CHUQ
INTRODUCTION : Aujourd’hui, le cancer est la première cause de décès en Amérique du Nord,
dépassant les maladies cardio-vasculaire. Les métastases causent 90% des décès découlant des
tumeurs solides. Dans l’engouement de lutter contre les tumeurs secondaires, une nouvelle
classe de gènes fût identifée; les gènes suppresseurs de métastases. Ces gènes peuvent
diminuer la capacité métastatique des cellules cancéreuses sans affecter leur pouvoir à former
des tumeurs primaires. Nous avons récemment découvert que le gène Gas1 agit comme un
suppresseur de métastases chez le mélanome. Ce gène pourrait potentiellement être utilisé
pour d’éventuelles thérapies contre la métastase. MÉTHODE : Nous avons d’abord vérifié les
niveaux d’expression de Gas1 par PCR quantitative et par immunobuvardage entre des lignées
de mélanomes primaires et métastatiques. Afin de découvrir le mécanisme réprimant
l’expression de Gas1 chez les cellules métastatiques, nous avons utilisé des
immunoprécipitations de la chromatine et des inhibiteurs ’histone déacétylase et d’ADN
méthyltransférase. De plus, nous avons vérifié la méthylation de l’îlot CpG du promoteur de
Gas1 de ces lignées métastatiques par traitement au bisulfite. Finalement, nous avons cloné la
partie 3’UTR de Gas1 pour vérifier avec des essais de luciférase la possibilité d’une répression
par microARNs. RÉSULTATS : Les cellules métastatiques étudiées n’expriment pas ou peu le
gène Gas1. Elles semblent utiliser deux mécanismes différents pour réprimer ce gène. Dans
une lignée cellulaire, nous avons observé plusieurs groupements méthyles sur l’îlot CpG du
promoteur de Gas1, ainsi que la marque de répression H3K9me3 et l’absence de la polymérase
II. Dans d’autres lignées cellulaires, le promoteur de Gas1 est actif, mais son ARNm est dégradé
par des microARNs. CONCLUSION : Il est maintenant évident que les cellules métastatiques
peuvent régulées Gas1 par répression épigénétique. Il sera intéressant de valider nos résultats
chez des tissus humains de mélanomes métastatiques, mais également chez d’autres types de
cancers. Nous devrons aussi découvrir les mécanismes permettant la répression épigénétique
observée. Finalement, ces résultats pourront être utilisés pour développer d’éventuelles
thérapies contre les métastases.
116
100- Augmenter la vitesse d’administration de la cocaïne accroît la cocaïne consommée et la
motivation à l’obtenir
Karim Bouayad-Gervais et Anne-Noël Samaha
Faculté de médecine, Département de pharmacologie, Université de Montréal
Plus une drogue d’abus pénètre le cerveau rapidement, plus le risque de toxicomanie est
grand. Par exemple, fumer de la cocaïne mène plus facilement à la toxicomanie que
consommer par une voie plus lente (ex: la voie intra nasale). Les mécanismes impliqués sont
méconnus. Notre hypothèse est que l’administration rapide de cocaïne favoriserait la
toxicomanie en facilitant le développement de changements neuronaux menant à des
comportements de consommation compulsifs. Ces comportements incluraient une
augmentation de la quantité de drogue consommée ainsi qu’une motivation excessive à
l’obtenir.
Des rats Wistar mâles ont été entrainés à appuyer sur un levier afin de s’auto administrer 0,25
mg/kg/injection de cocaïne, livrée en 5 secondes (s) via un cathéter implanté dans la veine
jugulaire. Afin d'évaluer l’effet de la vitesse d'administration sur le comportement de
consommation, les rats ont été divisés en deux groupes. Un groupe recevait chaque injection
en 5 s, et l’autre en 90 s. Nous avons ensuite quantifié la quantité de drogue consommée
durant des sessions d’auto administration courtes (1 h/jour), puis prolongées (6 h/jour). La
motivation à obtenir la drogue—livrée maintenant à une même vitesse (10 s) dans les deux
groupes—a ensuite été évaluée sous ratio progressif. Sous ce ratio, le nombre d’appuis requis
sur le levier augmente exponentiellement avec chaque injection, jusqu’à ce que le rat
abandonne et cesse d’appuyer sur le levier (le point de rupture).
Les rats du groupe 5 s ont consommé plus de cocaïne que ceux du groupe 90 s tant durant les
sessions courtes que prolongées. Lors du passage de sessions courtes à prolongées, les
animaux du groupe 90 s ont triplé leur consommation et augmenté l’intervalle de temps entre
chaque infusion de cocaïne, alors que les animaux du groupe 5 s ont sextuplé leur
consommation sans modifier l’intervalle entre chaque infusion. Enfin, le point de rupture
atteint en ratio progressif était plus élevé chez les animaux du groupe 5 s, indiquant qu’ils
étaient plus motivés à se procurer la drogue.
Ces résultats démontrent qu’augmenter la vitesse de livraison de la cocaïne accroît la quantité
de drogue consommée et la motivation à l'obtenir. Les voies d’administration qui livrent la
cocaïne au cerveau rapidement pourraient alors faciliter la toxicomanie en favorisant (1) une
augmentation de la consommation et (2) une volonté de consacrer des efforts démesurés pour
obtenir la drogue. Le défi à présent est d’identifier les changements neurobiologiques
impliqués dans cette perte de contrôle sur la consommation.
117
101-TGF-β1 (Transforming growth factor-beta 1) stimule l’expression de BMF (BCL-2modifying factor) et BMF est colocalisé dans les cellules apoptotiques du tubule proximal
dans les reins de patients diabétiques.
Hasna Maachi, Chao-Sheng Lo, Isabelle Chénier, Shao-Ling Zhang, and John S.D. Chan.
Faculté de médecine, Université de Montréal
Introduction : L’atteinte glomérulaire dans la néphropathie diabétique est bien connue et
étudiée. Par contre, l’atteinte tubulo-interstitielle (TI), qui joue un rôle important dans la
progression de cette pathologie, est moins caractérisée. L’apoptose des cellules des tubules
proximaux (RPTC) est un élément initiateur crucial de l’atteinte TI. L’expression du gène
proapoptotique Bcl-2 modifying factor (Bmf) a été identifiée initialement par puce à ADN dans
les RPTC de souris diabétiques. Bmf est une protéine pro-apoptotique à un seul domaine BH3,
qui stimule l’apoptose en séquestrant la protéine pro-survie Bcl-2 par hétérodimerisation. Des
experiences d’immunohistochimie et de PCR ont démontré une surexpression de Bmf chez les
souris diabétiques (db/db) mais pas chez les souris non diabétiques (db/m+) ou diabétiques
transgéniques surexprimant la catalase (db/db-CAT-tg). La présente étude vise à déterminer si
l’expression de Bmf est modulée par TGF-β1 in vitro et à localiser l’expression de Bmf dans les
reins de patients diabétiques.
Méthodes : Des cellules immortalisées de tubules proximaux de rat ont été mise en culture
dans des conditions de glucose normal (5 mM D-glucose) ou de glucose élevé (25 mM Dglucose) en présence ou en absence de la forme active du TGF-β1 humain, d’un ARNi pour TGFβ1 ou Bmf. L’expression de Bmf a été quantifiée par RT-qPCR. Des expériences
d’immunohistochimie avec un anticorps spécifique pour Bmf et de TUNEL ont été réalisées sur
des sections de reins provenant de patients diabétiques et non-diabétiques.
Résultats : Ces études ont démontré que l’expression de l’ARNm de Bmf dans les RPTC était
stimulée par TGF-β1 et inhibée par le ARNi de TGF-β1. De plus, un ARNi spécifique pour Bmf
semble atténuer l’apoptose induite par le glucose dans les RPTC. Les études
immunohistochimiques ont montré une augmentation de l’expression de Bmf chez les patients
diabétiques comparé aux patients non-diabétiques, ainsi qu’une une colocalisation de
l’apoptose avec Bmf dans les reins de patients diabétiques.
Conclusion : Nos résultats démontrent que TGF-β1 régule positivement l’expression de Bmf,
qui induit l’apoptose à son tour. Ceci suggère donc que Bmf pourrait être impliqué dans
l’apoptose des tubules proximaux rénaux et donc dans l’atrophie tubulaire observées dans les
reins diabétiques. (Projet subventionné par les IRSC)
118
102- Targeting Mcl-1 for Synthetic Lethality in Cancer Therapy
Gordon Shore
Professeur, Biochemistry, Université McGill
Officier scientifique en chef (CSO) et co-fondateur de GeminX
119
103- Application clinique de la pharmacogénomique
Catalina Lopez Correa
VP/CSO Affaires scientifiques Genome Quebec chez Génome Quebec
120
Index des présentateurs
Note : seulement les premiers auteurs sont répertoriés dans cette section
Askari B S, 72
Ayan D, 8
Beaudoin P-L, 38
Beaulieu A, 59
Bélanger B, 89
Benoit-Biancamano M-O, 71
Bernard D, 11
Bilodeau L, 39
Binda C, 2
Bonin M-A, 46
Bouavad K, 100
Bouchard G, 97
Boucher D, 26
Boucher J, 10
Bourkou E M, 76
Bourque M, 83
Breau L, 41
Cabana J, 93
Cameron M, 3
Carrier-Leclerc A, 31
Chabane N, 57
Charles R M, 5
Chartier M, 16
Chénard T, 36
Colombo É, 73
Coté-Maurais G, 52
Couture F, 77
Dansereau M-A, 82
Desmarais G, 86
Downey J, 54
Dubuc C, 79
Duchêne D, 12
Duclos C, 21
Forget K, 56
Frappier V, 14
Fréchette L, 55
Gagnon H, 20
Garneau É, 51
Gascon S, 62
Gaudreault F, 18
Génier S, 37
Giguère M-A, 32
Gilbert K, 61
Giroux Portelance S,
60
Gosein V, 27
Gravel S, 7
Guedri Y, 19
Haider W, 22
Houde M, 67
Hurteau M-F, 30
Iorio-Morin C, 24
Jamain M-D, 69
Johnson B, 25
Jules F, 85
121
Kane É, 66
Kay P, 13
Kaze Zogou P M, 45
Kenmogne L C, 75
Lafontaine D, 98
Langlois G, 49
Larkin H, 90
Lavoie C, 92
LeBlanc A, 95
Lefrançois M, 42
Lessard V, 1
Levesque C, 80
Lewis-Saravalli S, 78
Lopez Correa C, 103
Ly K, 48
Maachi H, 101
Moussette P, 94
Mutabaruka M, 53
Nadon J-F, 47
Nagi K, 87
Nguyen N, 64
Ohlund L, 43
Paré A, 35
Parent A, 84
Patel B, 63
Perzo N, 9
Rosciglione S, 29
Roy L-O, 81
Sainsily X, 6
Savard-Lalancette J, 99
Schlienger S, 74
Seidah N, 91
Machkalyan G, 15
Maltais J-S, 27
Maluch I, 50
Marcoux T-L, 34
Marois I, 58
Mazzaferri J, 23
Ménard L, 68
Midavaine É, 33
Mona C, 4
Montpas N, 28
Morin N, 88
Shore G, 102
Simard É, 70
Smith-Peter E, 40
Tahiri H, 65
Tétreault P, 96
Tremblay H, 44
Les prix de la Journée Phare
Meilleures présentations orales étudiantes
-
Meilleure présentation : (400$)
-
Seconde présentation retenue : (250$)
Meilleures présentations par affiche étudiantes
-
Meilleures présentations (8) : (8 x 125$)
-
Meilleure présentation du 1er cycle (Prix relève) : (100$)
-
Meilleure présentation hors-Sherbrooke (Prix ambassadeur) : (100$)
-
Prix du public: (100$)
122
Menus de la journée
Collation AM
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Biscottis aux amandes, yogourts assortis, salade de fruits
Croissants, danoises aux raisins, fruits tranchés
Café, thé, jus, infusion
Dîner (buffet)
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Potage du maraîcher
Variété de salades toute fraîcheur
Crudités
Marinade de petits légumes
Plateau de fromages affinés et craquelins
Viandes froides assorties
Découverte de la mer (plat chaud)
Viande du jour (plat chaud)
Suggestion du chef (plat chaud)
Pommes de terre
Légumes de saison
Table à desserts
Collation PM



Brownies au chocolat, pain au chocolat, biscuit au chocolat
Crudités, trempette et humus, plateau de fromage cheddar & raisins, craquelins et croûtons
Café, chocolat chaud, thé, infusion
123
Repas du soir Bistro 4 services
Rillettes de canard au foie gras, compote d’oignons
***
Potage du moment
***
Médaillon de longe de veau de lait et duxelle de champignons
***
Gâteau au fromage
***
Thé, café ou infusion
124
Remerciements
Le comité de la Journée Phare 2011 tient à remercier tous les présentateurs, les graphistes du
STIC, tous nos commanditaires, les écoles secondaires Mitchell et Montcalm ainsi que nos
partenaires qui font de cette journée une réussite.
À l’année prochaine !!
125
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Faculté de médecine
et des sciences de la santé
Institut de Pharmacologie de Sherbrooke
Service à la vie étudiante
Bac pharmacologie
Rectorat
CREPSUS

Programme et abrégés

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