FANCC, L’APOPTOSE ET LE STRESS OXYDATIF

Dans le cadre de ce projet, la réparation de l’ADN est au premier plan. Toutefois, FANCC est reconnu pour être impliqué dans d’autres voies métaboliques importantes de la cellule telles que la régulation de l’apoptose ainsi que la défense contre les dommages oxydatifs149,150. Le rôle de FANCC dans la défense contre les dommages oxydatifs se fait par plusieurs mécanismes. D’abord, il a été démontré que FANCC interagissait avec le NADPH cytochrome P450 réductase

(RED) au niveau de ses acides aminées 8 et 149 avec le domaine cytosolique de RED, une protéine membranaire microsomale impliquée dans le transfert d’électron151 (Figure 5). L’interaction de FANCC avec RED a comme effet d’atténuer son activité. Il la diminue mais ne l’inhibe pas complètement, il y aurait donc une fraction du NADPH cytochrome P450 réductase qui ne serait pas sujet à la régulation faite par FANCC151. Lorsque non régulé, RED peut causer des stress oxydatifs excessifs en raison d’une trop importante formation de composés réactifs de l’oxygène pouvant mener à des mutations dans l’ADN ou endommager des macromolécules151. FANCC agirait donc comme un antioxydant intracellulaire de part son interaction avec RED. Il n’est toutefois pas le seul FANC impliqué dans ces mécanismes puisque des études ont démontré le rôle de FANCG avec un autre membre de la superfamille P450 qui serait associé avec la production de radicaux libre (ROS), CYP2E1152,153.

Il a été rapporté que FANCC était aussi impliqué dans le fonctionnement de GSTP1 («Glutathione S-transferase P1-1») dans le cytoplasme. GSTP1 joue un rôle de détoxication notamment par le métabolisme de xénobiotiques et est aussi une protéine importante dans la protection de l’apoptose durant des stress oxydatifs154. Cependant, lors de ces stress oxydatifs, GSTP1 peut être rapidement inactivé par oxydation par des agents tels que H2O2 et le dioxyde de

souffre. Lorsque traité avec du peroxyde d’hydrogène par exemple, GSTP1 forme des ponts disulfures intramoléculaires155. Cet état désactive GSTP1 mais est réversible par l’ajout d’antioxydants, de GSH (tripeptide impliqué dans plusieurs réactions de détoxication et élimination d’espèces réactives de l’oxygène) ou d’agents réducteurs tel que le DTT (dithiothréitol)155,156. FANCC agirait en tant qu’agent réducteur de GSTP1 durant les stress oxydatifs. Même si FANCC ne possède pas les motifs actifs (C-X-X-C) présents chez les «disulfides reductases», nécessaires pour les échanges thiol-ponts disulfures, il compte 8 résidus cystéines hautement conservés qui pourraient expliquer une certaine activité d’échanges thiol- ponts disulfures. L’hypothèse est plausible puisqu’il a déjà été démontré qu’une protéine sans motifs C-X-X-C peut être impliquée dans la réduction de ponts disulfures comme c’est le cas

FANCC agit comme agent réducteur et aide à contrôler les niveaux d’espèces réactives de l’oxygène de par son interaction avec GSTP121,154.

L’étude des cellules déficientes FANCC démontra qu’elles étaient hypersensibles aux signaux de l’apoptose, notamment ceux véhiculés par les cytokines inhibitrices de croissance TNF-α et IFN-γ158-160. De plus, chez ces cellules, la kinase pro-apoptotique PKR («Protein kinase RNA- activated») est activée de manière constitutive158,159. Cet état d’activation soutenue est problématique pour la cellule. En effet, l’autophosphorylation de PKR mène à l’arrêt de la traduction protéique via la phosphorylation de eIF-2α (facteur eukaryote d’initiation 2 alpha) et ultimement à la mort cellulaire160. FANCC a été démontré comme un acteur important dans le contrôle de cette kinase. Pour ce faire, FANCC se trouve à interagir directement avec la chaperonne HSP70 aux acides aminées 105 à 424158(Figure 5). De par leur interaction, HSP70 et FANCC formeraient un complexe ternaire avec PKR et le démantèlement de FANCC de ce complexe permettrait l’inhibition de PKR159. Cette dissociation a été étudiée plus en profondeur et il a été démontré que FANCA et FANCG seraient nécessaires à l’expulsion de FANCC du complexe PKR-HSP70-FANCC160. Des essais ont démontré qu’une déficience de FANCA ou FANCG menait à l’accumulation de PKR associé à FANCC et à une hypersensibilité des cellules progénitrices de la moelle épinière aux cytokines TNF-α et IFN-γ160. L’exclusion de FANCC notamment grâce à FANCA et FANCG suite à l’adhésion de HSP70 permettrait d’exposer PKR à un domaine inhibiteur de la chaperonne. Ceci préviendrait la phosphorylation de la kinase et par le même fait celle de eIF2α. Cette inhibition permettrait alors la continuité de la traduction protéique et la survie cellulaire160(Figure 13). Tout indiquerait que le manque de contrôle au niveau de l’activation de la kinase PKR contribuerait à la mort excessive des cellules, une caractéristique étroitement liée à l’insuffisance médullaire chez les individus FA au niveau des cellules progénitrices de la moelle épinière.

En lien avec l’hypersensibilité aux TNF-α et IFN-γ, FANCC aurait aussi un rôle d’antagoniste tant qu’à l’activation du récepteur TLR8161. Chez les cellules déficientes FANCC, le TLR8 serait constamment activé et expliquerait en partie la surproduction de TNF-α161. Ce rôle supplémentaire de FANCC vient renforcer la conception de la versatilité du rôle de FANCC dans le cytoplasme de la cellule.

Figure 13. Schématisation du rôle de FANCC et de HPS70 dans la régulation de PKR dans les cellules hématopoïétiques: Suite à différents stress, FANCC se lie à PKR (1), ensuite recrute HSP70 pour former le complexe ternaire (2). FANCC est relâché du complexe (3) avec l’implication de FANCA et FANCG. HSP70 prévient la phosphorylation de PKR et eIF-2α (4)