NEW FUNCTIONS OF E2F1 IN CONTROL OF THE ALTERNATIVE SPLICING: IMPLICATION FOR CARCINOGENESIS OF BRONCHO-PULMONARY CARCINOMA
NOUVELLES FONCTIONS DE LA PROTEINE E2F1 DANS LE CONTROLE DE L'EPISSAGE DES TRANSCRITS: IMPLICATION DANS LA CARCINOGENESE BRONCHIQUE
Résumé
The transcription factor E2F1 plays a key role during S phase progression and apoptosis. It has been welldemonstrated that the apoptotic function of E2F1 involves its ability to transactivate pro-apoptotic target genes. Having established a differential pattern of its protein expression in lung tumours, we have studied its potential role in these tumours. Alternative splicing of pre-mRNAs plays an important role in the regulation of apoptosis, and the Ser-Rich Arg (SR) proteins are among the key regulators involved in both constitutive and alternative splicing events. However, less is known about their upstream activators as well as their downstream targets during apoptotic process.
In this study, we identify the splicing factor SC35, a member of this family, as a new direct transcriptional target of E2F1. Furthermore, we show that E2F1 directly interacts with SC35 and provide further evidence that E2F1 requires SC35 to switch the alternative splicing profile of various apoptotic genes such as caspases-8, -9 and Bcl-x, towards the expression of pro-apoptotic splice variants. Finally, we provide evidence that E2F1 and SC35 proteins are up regulated and involved in the apoptotic response induced by DNA damaging agents. Taken together, these results demonstrate for the first time that E2F1 controls pre-mRNA processing events to induce apoptosis, and provide the first evidence of a functional relationship between E2F1 and SR proteins. Moreover, we show that SC35 is also implicated in the control of E2F1 proliferative functions. VEGF-A exist in most tissues as multiple isoforms, termed VEGFxxx (with pro-angiogenic properties) and VEGFxxxb (with anti-angiogenic properties) that are generated by alternative splicing of a single gene product and are deregulated in tumours. In the second part of this work we provide evidence that E2F1, but not a mutant E2F1 unable to bind DNA, down-regulates VEGF promoter activity in normoxic conditions, in a p53- independent manner. More importantly, we further provide evidence that E2F1 up regulates the expression level of anti-angiogenic VEGFxxxb isoforms, suggesting that that E2F1 selectively enhances the inclusion of VEGF-A alternative exon 8b. These findings demonstrate that E2F1 affects the angiogenic balance of VEGF isoforms in favour of anti-angiogenic splice variants. Our results suggest that the splicing factor SC35 also contributes to this splicing switch depending on the cellular models. Therefore, alterations of E2F1 and SC35 protein status in human lung tumours likely contribute to the carcinogenesis and progression of theses tumours by modifying the alternative splicing pattern of apoptotic genes, as well as by modifying the angiogenic process.
In this study, we identify the splicing factor SC35, a member of this family, as a new direct transcriptional target of E2F1. Furthermore, we show that E2F1 directly interacts with SC35 and provide further evidence that E2F1 requires SC35 to switch the alternative splicing profile of various apoptotic genes such as caspases-8, -9 and Bcl-x, towards the expression of pro-apoptotic splice variants. Finally, we provide evidence that E2F1 and SC35 proteins are up regulated and involved in the apoptotic response induced by DNA damaging agents. Taken together, these results demonstrate for the first time that E2F1 controls pre-mRNA processing events to induce apoptosis, and provide the first evidence of a functional relationship between E2F1 and SR proteins. Moreover, we show that SC35 is also implicated in the control of E2F1 proliferative functions. VEGF-A exist in most tissues as multiple isoforms, termed VEGFxxx (with pro-angiogenic properties) and VEGFxxxb (with anti-angiogenic properties) that are generated by alternative splicing of a single gene product and are deregulated in tumours. In the second part of this work we provide evidence that E2F1, but not a mutant E2F1 unable to bind DNA, down-regulates VEGF promoter activity in normoxic conditions, in a p53- independent manner. More importantly, we further provide evidence that E2F1 up regulates the expression level of anti-angiogenic VEGFxxxb isoforms, suggesting that that E2F1 selectively enhances the inclusion of VEGF-A alternative exon 8b. These findings demonstrate that E2F1 affects the angiogenic balance of VEGF isoforms in favour of anti-angiogenic splice variants. Our results suggest that the splicing factor SC35 also contributes to this splicing switch depending on the cellular models. Therefore, alterations of E2F1 and SC35 protein status in human lung tumours likely contribute to the carcinogenesis and progression of theses tumours by modifying the alternative splicing pattern of apoptotic genes, as well as by modifying the angiogenic process.
La protéine E2F-1 est un facteur de transcription qui participe au contrôle de la prolifération cellulaire en stimulant le passage des cellules en phase S du cycle cellulaire et est aussi capable d'induire l'apoptose. Ayant préalablement décrit son profil d'expression différentielle dans les tumeurs bronchiques, nous avons étudié son rôle potentiel dans ces tumeurs.
L'épissage alternatif des pré-ARNm joue un rôle important dans la régulation de l'apoptose et les protéines de la famille SR sont des régulateurs principaux des événements de l'épissage alternatif et constitutif. Actuellement très peu de données existent concernant leurs activateurs en amont ainsi que leurs gènes cibles impliqués au cours du processus apoptotique. Dans ce travail, nous avons identifié la protéine SC35, un membre de la famille des protéines SR, comme une cible transcriptionnelle directe de E2F1. Nous avons montré que les deux protéines interagissent et coopèrent pour induire l'apoptose, notamment en réponse aux agents génotoxiques, en modifiant les patrons d'épissage de certains gènes apoptotiques dont Bcl-x, ou caspase-9, en faveur des transcrits codant pour les isoformes pro-apoptotiques. Ces résultats démontrent la capacité de E2F1 à réguler les profils d'épissage de transcrits contrôlant l'apoptose via la protéine SC35. Finalement, nous avons obtenu des résultats impliquant SC35 dans le contrôle des fonctions transactivatrices de E2F1 au niveau de gènes contrôlant la division cellulaire, et notamment la synthèse d'ADN. La protéine VEGF-A existe sous la forme de multiples isoformes protéiques résultant de l'épissage alternatif de son ARNm pré-messager et dénommées de façon générique VEGFxxx (formes pro-angiogéniques) et VEGFxxxb (formes anti-angiogéniques). L'expression des différentes isoformes de VEGF-A est fortement dérégulée dans les tumeurs. Dans un deuxième axe de ce travail, nous avons montré que E2F1 réprime l'activité du promoteur du VEGF-A dans nos lignées dépourvues de p53 fonctionnelle et dans des conditions normoxiques. De plus, nous avons montré que E2F1 n'affecte pas négativement le niveau d'expression des isoformes VEGFxxxb suggérant que E2F1 stimule l'inclusion de l'exon 8b du VEGF-A par un mécanisme restant à identifier. Nos résultats montrent qu'E2F1 affecte la balance des isoformes du VEGFA en faveur de ses formes anti-angiogeniques et suggèrent que le facteur d'épissage SC35 contribue à ces effets. Nos travaux ouvrent des perspectives quand aux conséquences biologiques de la dérégulation de l'expression de E2F1 dans les cancers bronchiques via une modification des facteurs d'épissage et un rôle de E2F1 dans le processus de néoangiogénèse.
L'épissage alternatif des pré-ARNm joue un rôle important dans la régulation de l'apoptose et les protéines de la famille SR sont des régulateurs principaux des événements de l'épissage alternatif et constitutif. Actuellement très peu de données existent concernant leurs activateurs en amont ainsi que leurs gènes cibles impliqués au cours du processus apoptotique. Dans ce travail, nous avons identifié la protéine SC35, un membre de la famille des protéines SR, comme une cible transcriptionnelle directe de E2F1. Nous avons montré que les deux protéines interagissent et coopèrent pour induire l'apoptose, notamment en réponse aux agents génotoxiques, en modifiant les patrons d'épissage de certains gènes apoptotiques dont Bcl-x, ou caspase-9, en faveur des transcrits codant pour les isoformes pro-apoptotiques. Ces résultats démontrent la capacité de E2F1 à réguler les profils d'épissage de transcrits contrôlant l'apoptose via la protéine SC35. Finalement, nous avons obtenu des résultats impliquant SC35 dans le contrôle des fonctions transactivatrices de E2F1 au niveau de gènes contrôlant la division cellulaire, et notamment la synthèse d'ADN. La protéine VEGF-A existe sous la forme de multiples isoformes protéiques résultant de l'épissage alternatif de son ARNm pré-messager et dénommées de façon générique VEGFxxx (formes pro-angiogéniques) et VEGFxxxb (formes anti-angiogéniques). L'expression des différentes isoformes de VEGF-A est fortement dérégulée dans les tumeurs. Dans un deuxième axe de ce travail, nous avons montré que E2F1 réprime l'activité du promoteur du VEGF-A dans nos lignées dépourvues de p53 fonctionnelle et dans des conditions normoxiques. De plus, nous avons montré que E2F1 n'affecte pas négativement le niveau d'expression des isoformes VEGFxxxb suggérant que E2F1 stimule l'inclusion de l'exon 8b du VEGF-A par un mécanisme restant à identifier. Nos résultats montrent qu'E2F1 affecte la balance des isoformes du VEGFA en faveur de ses formes anti-angiogeniques et suggèrent que le facteur d'épissage SC35 contribue à ces effets. Nos travaux ouvrent des perspectives quand aux conséquences biologiques de la dérégulation de l'expression de E2F1 dans les cancers bronchiques via une modification des facteurs d'épissage et un rôle de E2F1 dans le processus de néoangiogénèse.