Soutenance de thèse de Alexandra WALTON

La polarité planaire cellulaire (PCP), initialement décrite chez la drosophile (Drosophila melanogaster), est indispensable pour l'embryogenèse et le développement de structures polarisées chez les Métazoaires. Cette voie de signalisation implique un ensemble de gènes conservés au cours de l'évolution, codant pour des protéines transmembranaires (Vangl1 et 2, Frizzled, Celsr) et cytoplasmiques (Prickle, Dishevelled). Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé fonctionnellement et au niveau moléculaire une nouvelle isoforme de Vangl2, étendue de 48 acides aminés du côté N-terminal, qui provient d’un site d’initiation de la traduction non conventionnel dans la région 5’ de l’ARNm de VANGL2 (Vangl2-Long). Cette extension N-terminale est conservée dans toutes les séquences de vertébrés analysées et mes travaux ont montré qu’elle contient un signal permettant une association de la protéine avec l’appareil de Golgi. Vangl2-Long appartient à un complexe multimérique avec Vangl1 et Vangl2. Par ailleurs, suite à une diminution de son expression, de graves problèmes de développement ont été observés chez les embryons de Xénope. Les cellules cancéreuses mammaires utilisent couramment les voies de signalisation mises en jeu au cours du développement embryonnaire pour favoriser la croissance et la dissémination de la tumeur. Grâce à une analyse transcriptomique sur une large cohorte de patients, une étude précédemment conduite au laboratoire a montré que le gène VANGL2 est lié à une signature basale et est surexprimé dans les cancers du sein basal de mauvais pronostic. Comme le ciblage de VANGL2 n'est actuellement pas possible en raison du manque d'anticorps dirigés contre ses boucles extracellulaires, nous avons cherché à développer de tels réactifs. VANGL2 pourrait également faire l’objet d’un développement en tant que biomarqueur si son expression protéique est corrélée, comme son ARNm, au pronostic des patientes atteintes de cancer du sein de type basal. Pour évaluer si la mesure de l'expression ou de l'interaction de VANGL1 et VANGL2 dans le cancer du sein a une certaine valeur pour prédire le pronostic, un test immunohistochimique utilisant des anticorps anti-VANGL2 et anti-VANGL1 hautement spécifiques a été mis au point. Dans l'ensemble, mes travaux abordent un nouveau niveau de complexité en ce qui concerne l'expression, le trafic intracellulaire et la fonction de VANGL2 dans les cellules normales et cancéreuses mammaires.

First described in Drosophila melanogaster, planar cell polarity (PCP) is a developmental process essential for embryogenesis and development of polarized structures in Metazoans. This signaling pathway involves a set of evolutionarily conserved genes encoding transmembrane (Vangl1 and 2, Frizzled, Celsr) and cytoplasmic (Prickle, Dishevelled) molecules. In the present work, I functionally and molecularly characterized a novel 569-amino acid N-terminally extended Vangl2 isoform, Vangl2-Long, that arises from an alternative non-AUG translation initiation site, lying upstream of the conventional start codon. This N-terminal extension is conserved in all vertebrate Vangl2 sequences and I found that it confers a specific subcellular localization in the Golgi apparatus. Vangl2-Long belongs to a multimeric complex with Vangl1 and Vangl2 and its down-regulation leads to severe developmental defects in Xenopus. Breast cancer cells commonly use embryonic developmental pathways to promote tumor growth and dissemination. Using transcriptomic analysis on a large cohort of patients, a previous study in the laboratory found that VANGL2 gene is linked to a basal signature and is overexpressed in breast cancers with poor prognosis. As targeting of VANGL2 is currently not possible due to the lack of antibodies directed against its extracellular loops, we aimed to develop such reagents. VANGL2 expression may also be considered as a biomarker if its protein expression is correlated, as it has been shown for its mRNA, to the prognosis of patients with basal breast cancer. To evaluate if measurement of the expression or interaction of VANGL1 and VANGL2 in breast cancer has some value to predict prognosis, an immunohistochemical assay using highly specific anti-VANGL2 as well as VANGL1 antibodies has been developed. Altogether, my work unveils a more complex organization of Vangl2 molecules than previously anticipated and sheds light on a novel level of complexity in Vangl2 expression, trafficking and function in normal and breast cancer cells.