Biologie des Cellules de Mammifères
Génétique, biologie cellulaire et développement
Notre recherche interroge deux aspects complémentaires de la biologie cellulaire : le contrôle de la prolifération des cellules normales et tumorales et la différenciation des cellules souches du muscle adulte. Nous examinons en particulier les voies de signalisation qui impliquent la phosphorylation réversible des protéines avec les régulations de la voie IGF1, des protéines kinases PKB/Akt, PKA et CDKs ainsi que des protéines phosphatases PP2A et cdc25C. Dans un développement complémentaire de nos recherches, nous nous intéressons au potentiel de différentiation en multiples lignages des cellules souches adultes présentes dans le muscle et leur intérêt en médecine régénératrice.
Signalisation de la balance prolifération/differentiation cellulaire
La famille des protéines kinases Akt (aussi nommée Proteine kinase B) constitue un composant intégral de la signalisation par l'insuline et les IGFs. Les kinases Akt sont impliquées dans des processus essentiels tels la différentiation et la transformation cellulaire. Nos études se concentrent sur l'interaction différentielle de plusieurs partenaires potentiels d'Akt tels p21cip et p57kip avec les différentes isoformes d'Akt en particulier Akt1 et Akt2. Nos objectifs sont d'identifier les évènements et substrats essentiels d'Akt impliqués dans la transition épithelio-mésenchymateuse (EMT) et dans la tumorigénèse. Ceci permettra le développement d'outils ciblant spécifiquement Akt1 ou Akt2 avec un intérêt double, thérapeutique et diagnostic.
Cellules souches adultes dérivées du muscle, MDSC
Nous isolons et caractérisons une population de cellules souches non-adhérente présente dans le muscle squelettique adulte, les MDSC, montrant une capacité de différentiation multipotente en particulier vers des lignages de cellules excitables tels les cellules neuronales, les myocytes pacemaker cardiaques et les cellules beta secrétrices d'insuline.
Une propriété importante des MDSC qui fait leur intérêt potentiel en thérapie régénératrice, est qu'elles ne sont pas tératogènes et donc peuvent être utilisées in vivo directement, sans besoin de pré-differenciation ce qui n'est pas le cas pour les cellules souches embryonnaires (ESCs) ou induites pluripotentes (iPSCs). Cette proriété ainsi que la caractéristique de non-adhérence des MDSC peut leur conférer une meilleure capacité à migrer in vivo que nous examinons dans des expériences de biodistribution après injections par voie systémique.
En collaboration avec les équipes de l'Institut de Génomique Fonctionnelle, nous analysons la différentiation multipotente ex vivo des MDSC ainsi que leur potentiel de migration, homing et réparation fonctionnelle in vivo en utilisant des modèles murins de pathologie ciblées génétiquement ou induites chimiquement, en particulier :
- Pathologies du rythme cardiaque:
Ex vivo les MDSC sont capables de différentiation en cellules de type pacemaker cardiaques sino-atriaux à battement autonomes et continus. In vivo nous montrons que les MDSC injectés IV ou IP à des souris bradycardiques (mutants dysfonctionnels pour certains courant calciques) apportent une amélioration du rythme cardiaque et sont retrouvées nichés et différenciées au niveau du tissu sinusal des souris mutantes. - Pathologies de déficience en insuline, diabète:
Nous avons pu montrer en utilisant des souris transgéniques reporteur de l'expression d'insuline que les MDSC sont capables de se différentier ex vivo en agrégats de cellules exprimant et secrétant l'insuline et se différencient également in vivo en cellules exprimant l'insuline au niveau des ilots pancréatiques après injection à des souris rendues préalablement diabétiques par traitement à la streptozotocine. - Etant donné le potentiel de différentiation des MDSC que nous observons ex vivo en cellules neurales et neuronales, le troisième type de pathologies à explorer sur modèles murins in vivo s'adresse à des lésions du système nerveux (central et périphérique), lésions génétiques ou mécaniquement induites.
La grande plasticité et capacité migratoire mises en évidence dans notre étude des cellules souches isolées du muscle squelettique en font une source de cellules souches avec un haut potentiel pour une utilisation en medecine régénératrice y compris en transplantation autologue.
Publications de l'équipe
Interactions between gut microbiota and skeletal muscle.
Gizard F, Fernandez A, De Vadder F
Metformin partially reverses the inhibitory effect of co-culture with ER-/PR-/HER2+ breast cancer cells on biomarkers of monocyte antitumor activity
Dahmani Z., Addou-Klouche L, Gizard F., Dahou S, Messaoud A, Chahinez Djebri N, Benaissti M.I, Mostefaoui M, Terbeche H, Nouari W, Miliani M, Lefranc . , Fernandez A, Lamb N J. and Aribi M.
Dietary Apigenin in the Prevention of Endothelial Cell Dysfunction.
Lamb NJ, Gizard F
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Biologie des Cellules de Mammifères
Dietary Apigenin in the Prevention of Endothelial Cell Dysfunction.
Lamb NJ, Gizard F
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Biologie des Cellules de Mammifères
Combination of metformin with sodium selenite induces a functional phenotypic switch of human GM-CSF monocyte-derived macrophages.
Meziane W, Mekkaoui Z, Hai I, Kacimi K, Djilali K, Touil-Boukoffa C, Lefranc G, Fernandez A, Lamb N, Mennechet F, Aribi M
Bradycardic mice undergo effective heart rate improvement after specific homing to the sino-atrial node and differentiation of adult muscle derived stem cells
Mesirca P., Mamaeva, D., Bidaud, I., Davase, R., DiFrancesco M.L., Mitutsova, V., Torrente, A.G., Arsic, N., Nargeot, J., Striessnig, J., Lee, A., Lamb, N., Mangoni, M., Fernandez A.
Adult Muscle-derived stem cells engraft and differentiate into insulin-expressing cells in pancreatic islets of diabetic mice
Mitutsova V, Wai-Yeng-Yeo W, Davaze R, Franckhauser C, Hani E, Abdullah S, Mollard P, Schaeffer M, Fernandez A and Lamb NJ.
Type II PKAs are anchored to mature insulin secretory granules in INS-1 β-cells and required for cAMP-dependent potentiation of exocytosis
Villalpando S, Cazevieille C, Fernandez A, Lamb NJ, Hani EH.
Cardiac arrhythmia induced by genetic silencing of 'funny' (f) channels is rescued by GIRK4 inactivation
Mesirca P, Alig J, Torrente AG, Müller JC, Marger L, Rollin A, Marquilly C, Vincent A, Dubel S, Bidaud I, Fernandez A, Seniuk A, Engeland B, Singh J, Miquerol L, Ehmke H, Eschenhagen T, Nargeot J, Wickman K, Isbrandt D, Mangoni ME.
The addressing fragment of mitogaligin: first insights into functional and structural properties
Senille V1, Lelievre D, Paquet F, Garnier N, Lamb N, Legrand A, Delmas AF, Landon C.
Characterization of the Akt2 Domain Essential for Binding Nuclear p21cip1 to Promote Cell Cycle Arrest during Myogenic Differentiation
Heron-Milhavet L, Franckhauser C, Fernandez A, Lamb NJ.
Purification and biochemical analysis of catalytically active human cdc25C dual specificity phosphatase
Franckhauser C, Fernandez A, Lamb NJ.
Akt1 and Akt2: Differentiating the aktion
Heron-Milhavet L, Khouya N, Fernandez A, Lamb NJ.
Distinct Pools of cdc25C Are Phosphorylated on Specific TP Sites and Differentially Localized in Human Mitotic Cells.
Franckhauser, C., Mamaeva, D., Heron-Milhavet, L., Fernandez, A., Lamb, NJ
Impaired muscle regeneration and myoblast differentiation in mice with a muscle-specific KO of IGF-IR
Heron-Milhavet L, Mamaeva D, Leroith D, Lamb NJ, Fernandez A.
Amazonia!: An Online Resource to Google and Visualize Public Human whole Genome Expression Data
Le Carrour T, Assou S, Tondeur S, Lhermitte L, Lamb Ned , Rème T, Pantesco V, Hamamah S, Klein B, De Vos J
Muscle-Derived Stem Cells isolated as Non-Adherent Population give rise to Cardiac, Skeletal Muscle and Neural Lineages.
Arsic, N., Mamaeva, D., Lamb, N.J., Fernandez, A.
The cell cycle control protein cdc25C is present and phosphorylated on serine 214 in the transition from germinal vesicle to metaphase II in human oocyte meiosis.
Cunat, S., Anahory, T., Berthenet, C., Hedon, B., Fernandez, A., Hamamah, S. and Lamb, NJ.
Akt2 is implicated in skeletal muscle differentiation and specifically binds Prohibitin2/REA
Heron-Milhavet L., Mamaeva D., Rochat A., Lamb NJC, and Fernandez A
Identification of a New Hybrid SRF and MEF2-binding Element in MyoD Enhancer Required for MyoD Expression during Myogenesis.
L'honore, A., Rana, V., Arsic, N., Franckhauser, C., Lamb, NJ., Fernandez, A.
Linking PCNA-dependent replication and ATR by human Claspin.
Brondello JM, Ducommun B, Fernandez A, Lamb NJ.
Only Akt1 is required for proliferation, while Akt2 promotes cell cycle exit through p21 binding
Héron-Milhavet L, Franckhauser C, Rana V, Berthenet C, Fisher D, Hemmings BA, Fernandez A, Lamb NJ.
Increased SP1 overall chromatin recruitment in divising cells by coordinated PP2A-mediated dephosphorylation
Vicart, A., Lefebvre, T., Imbert, J., Fernandez, A., Kahn-Perlès, B.
Only Akt1 is required for proliferation while Akt2 promotes cell cycle exit through p21 binding.
Heron-Milahvet, L., Franckhauser, C., Rana, V., Berthenet, C., Fisher, D., Hemmings, BA., Fernandez, A., Lamb, NJC.,
Comparative protein expression profiling in human cumulus cells in relation to oocyte fertilization and ovarian stimulation protocol
Hamamah, S., Matha, V., Berthenet, C., Anahory, T., Loup, V., Dechaud, H., Hedon, B., Fernandez, A., Lamb, NJC.
Subcellular localization and structural function of endogenous phosphorylated phosphatidylinosital 4-kinase (p14k92)
Szivak I, Lamb NJC, Heilmeyer LM.
Intracellular retention of Caveolin 1 in presenilin-deficient cells.
Wood D.R., Nye J.S., Lamb N.J., Fernandez A., Kitzmann M.
Increased levels of ANT1 protein and response to oxidative stress are early events in FSHD muscle
Laoudj-Chenivesse D., Carnac G., Bisbal C., Hugon G, Bouillot S, Desnuelle C, Vassetzky Y. and Fernandez A.
Insulin and Wnt1 pathways cooperate to induce reserve cell activation in differentiation and myotube hypertrophy
Rochat A., Fernandez A., Vandromme M, Moles JP, Bouschet T, Carnac G and Lamb N.J.C.
An Enhancer Directs Differential Expression of the Linked Mrf4 and Myf5 Myogenic Regulatory Genes in the Mouse
Chang T. H-T., Primig M., Hadchouel J., Tajbakhsh S., Rocancourt D., Fernandez A., Kappler R., Scherthan H. and M. Buckingham
MyoD Distal Regulatory Region contains an SRF binding CArG element required for MyoD expression in skeletal myoblasts and during muscle regeneration
L'honore A., Lamb N.J., Vandromme M., Turowski P., Carnac G. and Fernandez A
GermOnline, a new cross-species community annotation database on germ-line development and gametogenesis
M Primig, C Wiederkehr, R Basavaraj, C Sarrauste de Menthière, L Hermida, R Koch, U Schlecht , HG Dickinson, M Fellous, JAGrootegoed 5 , R S Hawley, B Jégou, B Maro, A Nicolas, T Orr-Weaver, T Schedl, A Villeneuve, DJ Wolgemuth, M Yamamoto D Zickler
Transient induction of cyclin A in loaded chicken skeletal muscle.
Fluck M, Kitzmann M, Dapp C, Chiquet M, Booth FW and Fernandez A
Functional cdc25C dual-specificity phosphatase is required for S-phase entry in human cells
Turowski P., Franckhauser C., Morris, CM, Vaglio P., Fernandez A. and Lamb N.J.C.
HIV-1 Tat-associated CTD kinase, CDK2, phosphorylates CDK7 and stimulates Tat-mediated transcription.
Nekhai S., Zhou M., Fernandez A., Lane WS, Lamb N.J.C., Brady, J. and Kumar A.
Identification of new proteins in follicular fluid of mature human follicles
Tal Anahory, Hervé Dechaud, René Bennes, Philippe Marin, Ned J. Lamb and Dalila Laoudj
Macromolecular uptake is a spontaneous event during mitosis in cultured fibroblasts: implications for vector-dependent plasmid transfection
Pellegrin P, Fernandez A, Lamb N.J., Bennes R.
Crosstalk between cell cycle regulators and the myogenic factor MyoD in skeletal myoblasts.
Kitzmann, M., Fernandez, A.
Protein kinase B beta/Akt2 plays a specific role in muscle differentiation
Marie Vandromme, Anne Rochat, Roger Meier, Gilles Carnac, Daniel Besser, Brian A. Hemmings, Anne Fernandez, and Ned J. C. Lamb
Cell cycle-dependent stimulation of the HIV-1 promoter by tat-associated CAKactivator.
Nekhai S, Shukla RR, Fernandez A, Kumar A, Lamb NJ
Mutation of MyoD-Ser237 abolishes its up-regulation by c-Mos
Pelpel K, Leibovitch M, Fernandez A, Leibovitch SA.
Cyclin E-Cdk2 Phosphorylation Promotes Late G1-Phase Degradation of MyoD in Muscle Cells.
Tintignac LA, Leibovitch MP, Kitzmann M, Fernandez A, Ducommun B, Meijer L, Leibovitch SA.
The retinoblastome-like p130 is involved in the determination of reserve cells in differentiating myoblasts.
Carnac, G., Fajas, L., L'Honoré, A., Sardet, C., Lamb, N.J.C., and Fernandez, A.
CHF: a novel factor binding to cyclin A CHR corepressor element.
Philips A, Chambeyron S, Lamb N, Vie A, Blanchard JM
Vimentin dephosphorylation by protein phosphatase 2A is modulated by the targetting subunit B55.
Turowski, P., Myles, T., Hemmings, B.A., Fernandez, A. and Lamb, N.
Cdk1- and cdk2-mediated phosphorylation of MyoD ser200 in growing C2 myoblasts: role in modulating MyoD half-life and myogenic activity.
Kitzmann, M., Vandromme, M., Shaeffer, V., Carnac, G., Labbé, J.C., Lamb, N. and Fernandez, A.
The structure of the protein phosphatase 2A PR65/A subunitreveals the conformation of its 15 tandemly repeated HEAT motifs.
Groves, R.M., Hanion, N., Turowski, P., Hemmings, B.A. and Barford, D.
Inhibition of mammalian cell proliferation by genetically selected peptide aptamers that functionnaly antagonize E2F activity.
Fabbrizio, E., Le Cam, L., Polanowska, J., Kaczorek, M., Lamb, N., Brent, R. and Sardet, C.
Functional specificity of the two retinoic acid receptor RAR and RXR families in myogenesis.
Alric, S., Froeschlé, A., Piquemal, D., Carnac, G, and Bonnieu, A.
Un peptide synthétique vecteur pour les rétinoïdes et anti-prolifératif.
Pellegrin, P., Mery, J. and Bennes, R.
Microinjection and immunological methods in the analysis of type 1 and 2A protein phosphatase from mammalian cells.
Turowski, P. and Lamb, N.
Aggregates of an amphiphilic synthetic peptide bind and deliver all-trans retinol and all-trans retinoic acid into fibroblasts cells.
Pellegrin, P., Chaloin, L., Roustan, C., Méry, J. and Bennes, R.
The muscle regulatory factors MyoD and Myf-5 undergo distinct cell-specific expression in muscle cells.
Kitzmann, M., Carnac, G., Vandromme, M., Primig, M., Lamb, N. and Fernandez, A.
Retinoïc acid receptor and muscle bHLH partnersin retinoid induced myogenesis.
Froeschlé, A., Alric, S., Kitzmann, M., Carnac, G., Auradé, F., Rochette-Egly, C. and Bonnieu, A.
Molecular cloning, chromosomal localisation and cell cycle-dependent subcellular distribution of the A-kinase anchoring protein, AKAP95.
Eide, T., Coghlan, V., Orstavik, S., Holsve, C., Solberg, R., Skalhegg, B., Lamb, N., Langeberg, L., Fernandez, A., Scott, J., Jahnsen, T. and Tasken, K.
RhoA GTPase and serum response factor control selectively the expression of MyoD without affecting Myf5 in mouse myoblasts.
Carnac, G., Primig, M., Kitzmann, M., Chafey, P., Tuil, D., Lamb, N. and Fernandez, A.
Rôle of the multi functional Trio protein in the control of the Rac1 and RhoA GTPase signaling pathways.
Bellanger, J.M., Zugasti, O., Lazaro, J.B., Diriong, S., Lamb, N., Sardet, C. and Debant, A.
The two guanine nucleotide exchange factor domains of Trio link the Rac1 and RhoA pathways in vivo.
Bellanger, J.M., Lazaro, J.B., Diriong, S., Fernandez, A., Lamb, N. and Debant, A.
Thèses et hdr
Le rôle du système HSP90/R2TP dans l'assemblage du complexe TSC et la régulation de la voie mTORC1 16/07/2021
Soutenue par Claire Abeza le 10/06/2021
Chercheur
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