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FGF1 is a non-secreted cytosolic andnuclear growth factor, inducing cell proliferation,differentiation and survival. FGF1 is also involvedin tumor progression and can inducechemoresistance in FGF1 overexpressing tumors.Our team has focused for several years onthe FGF1 intracrine neurotrophic and survivalactivities. The team has shown that intracellularFGF1 is an anti-apoptotic factor in several celllines : REtsAF (rat fibroblasts), PC12 (derivedfrom a rat pheochromocytoma) and SH-SY5Ycells (derived from a human neuroblastoma)following the induction of p53-dependentapoptosis via a genotoxic stress. In PC12 cells, amodel of neuronal differentiation, FGF1 is also aneurotrophic factor.We aimed to better characterize themechanisms regulating the anti-apoptoticactivity of FGF1 by expressing various mutantforms of FGF1 in PC12 and SH-SY5Y cell lines. Wehave shown that FGF1 C-terminal domain and itspost-translational modifications are importantfor the regulation of its intracellular activities ;and that FGF1 phosphorylation inhibits its antiapoptoticactivities in both PC12 and SH-SY5Ycell lines, but does not affect its differentiationactivity in PC12 cells.Thus, our results showed for the first time thecrucial role of FGF1 phosphorylation in theregulation of its intracrine anti-apoptotic activityin both rat and human cellular models., Le FGF1 est un facteur de croissancenon sécrété, localisé dans le cytosol et le noyau.Il induit la prolifération, la différenciation et lasurvie cellulaires. Il est également impliqué dansla progression tumorale et peut conférer unechimiorésistance aux tumeurs qui lesurexpriment.Notre équipe s’intéresse depuis plusieursannées aux activités intracrines du FGF1 en tantque régulateur de la différenciation et de lasurvie cellulaires. L’équipe a ainsi montré que leFGF1 intracellulaire a une activité antiapoptotiquedans plusieurs modèles cellulaires :cellules REtsAF (fibroblastes de rat), PC12(phéochromocytome de rat), SH-SY5Y(neuroblastome humain) suite à l’induction del’apoptose dépendante de p53 via un stressgénotoxique. Dans les cellules PC12, un modèled’étude de la différenciation neuronale, le FGF1possède également une activité neurotrophique.À l’aide de différentes formes mutantes duFGF1, nous avons cherché à mieux caractériserles mécanismes régulant son activité antiapoptotiquedans les cellules PC12 et SH-SY5Y,ainsi que son activité neurotrophique dans lescellules PC12. Nous avons pu montrer que ledomaine C-terminal du FGF1 ainsi que sesmodifications post-traductionnelles sontimportants pour la régulation de ses activitésintracellulaires ; et que la phosphorylation duFGF1 inhibe son activité anti-apoptotique dansles cellules PC12 et SH-SY5Y mais ne régule passon activité de différenciation dans les cellulesPC12.Nos résultats montrent donc pour lapremière fois le rôle de la phosphorylation dansla régulation des activités du FGF1 et ce dansdeux modèles cellulaires de rat et humain.

FGF1 is a non-secreted cytosolic andnuclear growth factor, inducing cell proliferation,differentiation and survival. FGF1 is also involvedin tumor progression and can inducechemoresistance in FGF1 overexpressing tumors.Our team has focused for several years onthe FGF1 intracrine neurotrophic and survivalactivities. The team has shown that intracellularFGF1 is an anti-apoptotic factor in several celllines : REtsAF (rat fibroblasts), PC12 (derivedfrom a rat pheochromocytoma) and SH-SY5Ycells (derived from a human neuroblastoma)following the induction of p53-dependentapoptosis via a genotoxic stress. In PC12 cells, amodel of neuronal differentiation, FGF1 is also aneurotrophic factor.We aimed to better characterize themechanisms regulating the anti-apoptoticactivity of FGF1 by expressing various mutantforms of FGF1 in PC12 and SH-SY5Y cell lines. Wehave shown that FGF1 C-terminal domain and itspost-translational modifications are importantfor the regulation of its intracellular activities ;and that FGF1 phosphorylation inhibits its antiapoptoticactivities in both PC12 and SH-SY5Ycell lines, but does not affect its differentiationactivity in PC12 cells.Thus, our results showed for the first time thecrucial role of FGF1 phosphorylation in theregulation of its intracrine anti-apoptotic activityin both rat and human cellular models.; Le FGF1 est un facteur de croissancenon sécrété, localisé dans le cytosol et le noyau.Il induit la prolifération, la différenciation et lasurvie cellulaires. Il est également impliqué dansla progression tumorale et peut conférer unechimiorésistance aux tumeurs qui lesurexpriment.Notre équipe s’intéresse depuis plusieursannées aux activités intracrines du FGF1 en tantque régulateur de la différenciation et de lasurvie cellulaires. L’équipe a ainsi montré que leFGF1 intracellulaire a une activité antiapoptotiquedans plusieurs modèles cellulaires :cellules REtsAF (fibroblastes de rat), PC12(phéochromocytome de rat), SH-SY5Y(neuroblastome humain) suite à l’induction del’apoptose dépendante de p53 via un stressgénotoxique. Dans les cellules PC12, un modèled’étude de la différenciation neuronale, le FGF1possède également une activité neurotrophique.À l’aide de différentes formes mutantes duFGF1, nous avons cherché à mieux caractériserles mécanismes régulant son activité antiapoptotiquedans les cellules PC12 et SH-SY5Y,ainsi que son activité neurotrophique dans lescellules PC12. Nous avons pu montrer que ledomaine C-terminal du FGF1 ainsi que sesmodifications post-traductionnelles sontimportants pour la régulation de ses activitésintracellulaires ; et que la phosphorylation duFGF1 inhibe son activité anti-apoptotique dansles cellules PC12 et SH-SY5Y mais ne régule passon activité de différenciation dans les cellulesPC12.Nos résultats montrent donc pour lapremière fois le rôle de la phosphorylation dansla régulation des activités du FGF1 et ce dansdeux modèles cellulaires de rat et humain.

Apoptosis, a form of programmed cell death, is required for embryonic development and tissue homeostasis. The mitochondrial pathway of apoptosis is mainly induced by p53, an oncosuppressor that acts as a transcription factor. FGF1 is one of the two prototypic members of the FGF family. Contrarily to most FGFs, FGF1 lacks a secretion peptide signal and acts mainly in an intracellular and nuclear manner. Intracellular FGF1 induces cell proliferation, differentiation and survival. In PC12 cells, FGF1 inhibits p53-induced apoptosis and interacts with p53. FGF1 nuclear localization seems to be required for its intracellular activities and its interaction with p53.To better characterize the FGF1 intracellular pathway, we studied neurotrophic and anti-apoptotic activities of several mutant forms of FGF1: the FGF1K132E that could affect FGF1 phosphorylation, and two phosphorylation-site mutant forms, i.e. the FGF1S130A (preventing phosphorylation) and the FGF1S130D (mimicking phosphorylation). All these mutations are localized in the C-terminal domain of FGF1. This study showed that phosphorylation inhibits FGF1 anti-apoptotic activity but not its neurotrophic activity in PC12 cells and that the FGF1 C-terminal domain is strongly involved in the regulation of its intracellular activities. Despite their different activities, all mutant forms are localized both in the cytosol and the nucleus. Therefore, nuclear localization is required but insufficient for FGF1 to display its intracellular activities.Besides, p53 can interact with wild-type and some of the mutant forms of FGF1. This interaction does not strictly correlate with FGF1 anti-apoptotic activity. Thus, the nuclear mechanisms regulating FGF1 intracellular activities remain to be characterized.Our study highlights for the first time the role of the phosphorylation and the C-terminal domain of FGF1 on the regulation of its intracellular activities. This work must continue on to further characterize FGF1 nuclear activities and its interactions with nuclear proteins such as p53; L’apoptose, ou mort cellulaire programmée, joue un rôle majeur au cours du développement embryonnaire et dans le maintien de l’homéostasie tissulaire chez l’adulte. La voie mitochondriale de l’apoptose est principalement activée par la protéine oncosuppressive p53. Le FGF1 est un facteur de croissance atypique, majoritairement intracellulaire et nucléaire qui induit la prolifération, la différenciation et la survie cellulaires. Dans les cellules PC12, le FGF1 présente des activités neurotrophique et anti-apoptotique vis-à-vis de l’apoptose dépendante de p53. De plus, il interagit avec la protéine p53. La localisation nucléaire du FGF1 semble nécessaire à ses activités intracellulaires ainsi qu’à son interaction avec p53.Au cours de ma thèse, j’ai étudié les activités neurotrophique et anti-apoptotique de différentes formes mutantes du FGF1. J’ai entrepris l’étude de l’activité intracellulaire de la forme FGF1K132E, forme mutante dont les activités extracellulaires sont inhibées. La mutation du résidu lysine 132 pourrait modifier la phosphorylation du résidu sérine 130 du FGF1, j’ai donc également étudié deux autres formes mutantes : le FGF1S130A, dont la phosphorylation est inhibée et le FGF1S130D dont la phosphorylation est mimée. Les résidus mutés (K132 et S130) sont situés dans le domaine C-terminal du FGF1.Cette étude nous a permis de montrer que la phosphorylation du FGF1 inhibe son activité anti-apoptotique mais ne modifie pas son activité neurotrophique, et que le domaine C-terminal du FGF1 est fortement impliqué dans la régulation de ses activités intracellulaires. Toutes ces formes mutantes sont capables d’être transloquées dans le noyau ce qui suggère que la localisation nucléaire du FGF1 soit nécessaire mais insuffisante pour ses activités intracellulaires. Par ailleurs, p53 peut interagir avec le FGF1WT et certaines formes mutantes, toutefois cette interaction n’est pas strictement corrélée à l’activité anti-apoptotique du FGF1, ce qui suggère l’existence d’autres régulations nucléaires qui restent à caractériser.Mes travaux ont permis pour la première fois de mettre en évidence le rôle de la phosphorylation du FGF1 et de son domaine C-terminal dans la régulation de ses activités intracellulaires. La poursuite de cette étude permettra de mieux caractériser le rôle nucléaire de ce facteur de croissance et de caractériser ses éventuelles interactions avec des protéines nucléaires comme p53

Apoptosis, a form of programmed cell death, is required for embryonic development and tissue homeostasis. The mitochondrial pathway of apoptosis is mainly induced by p53, an oncosuppressor that acts as a transcription factor. FGF1 is one of the two prototypic members of the FGF family. Contrarily to most FGFs, FGF1 lacks a secretion peptide signal and acts mainly in an intracellular and nuclear manner. Intracellular FGF1 induces cell proliferation, differentiation and survival. In PC12 cells, FGF1 inhibits p53-induced apoptosis and interacts with p53. FGF1 nuclear localization seems to be required for its intracellular activities and its interaction with p53.To better characterize the FGF1 intracellular pathway, we studied neurotrophic and anti-apoptotic activities of several mutant forms of FGF1: the FGF1K132E that could affect FGF1 phosphorylation, and two phosphorylation-site mutant forms, i.e. the FGF1S130A (preventing phosphorylation) and the FGF1S130D (mimicking phosphorylation). All these mutations are localized in the C-terminal domain of FGF1. This study showed that phosphorylation inhibits FGF1 anti-apoptotic activity but not its neurotrophic activity in PC12 cells and that the FGF1 C-terminal domain is strongly involved in the regulation of its intracellular activities. Despite their different activities, all mutant forms are localized both in the cytosol and the nucleus. Therefore, nuclear localization is required but insufficient for FGF1 to display its intracellular activities.Besides, p53 can interact with wild-type and some of the mutant forms of FGF1. This interaction does not strictly correlate with FGF1 anti-apoptotic activity. Thus, the nuclear mechanisms regulating FGF1 intracellular activities remain to be characterized.Our study highlights for the first time the role of the phosphorylation and the C-terminal domain of FGF1 on the regulation of its intracellular activities. This work must continue on to further characterize FGF1 nuclear activities and its interactions with nuclear proteins such as p53, L’apoptose, ou mort cellulaire programmée, joue un rôle majeur au cours du développement embryonnaire et dans le maintien de l’homéostasie tissulaire chez l’adulte. La voie mitochondriale de l’apoptose est principalement activée par la protéine oncosuppressive p53. Le FGF1 est un facteur de croissance atypique, majoritairement intracellulaire et nucléaire qui induit la prolifération, la différenciation et la survie cellulaires. Dans les cellules PC12, le FGF1 présente des activités neurotrophique et anti-apoptotique vis-à-vis de l’apoptose dépendante de p53. De plus, il interagit avec la protéine p53. La localisation nucléaire du FGF1 semble nécessaire à ses activités intracellulaires ainsi qu’à son interaction avec p53.Au cours de ma thèse, j’ai étudié les activités neurotrophique et anti-apoptotique de différentes formes mutantes du FGF1. J’ai entrepris l’étude de l’activité intracellulaire de la forme FGF1K132E, forme mutante dont les activités extracellulaires sont inhibées. La mutation du résidu lysine 132 pourrait modifier la phosphorylation du résidu sérine 130 du FGF1, j’ai donc également étudié deux autres formes mutantes : le FGF1S130A, dont la phosphorylation est inhibée et le FGF1S130D dont la phosphorylation est mimée. Les résidus mutés (K132 et S130) sont situés dans le domaine C-terminal du FGF1.Cette étude nous a permis de montrer que la phosphorylation du FGF1 inhibe son activité anti-apoptotique mais ne modifie pas son activité neurotrophique, et que le domaine C-terminal du FGF1 est fortement impliqué dans la régulation de ses activités intracellulaires. Toutes ces formes mutantes sont capables d’être transloquées dans le noyau ce qui suggère que la localisation nucléaire du FGF1 soit nécessaire mais insuffisante pour ses activités intracellulaires. Par ailleurs, p53 peut interagir avec le FGF1WT et certaines formes mutantes, toutefois cette interaction n’est pas strictement corrélée à l’activité anti-apoptotique du FGF1, ce qui suggère l’existence d’autres régulations nucléaires qui restent à caractériser.Mes travaux ont permis pour la première fois de mettre en évidence le rôle de la phosphorylation du FGF1 et de son domaine C-terminal dans la régulation de ses activités intracellulaires. La poursuite de cette étude permettra de mieux caractériser le rôle nucléaire de ce facteur de croissance et de caractériser ses éventuelles interactions avec des protéines nucléaires comme p53