Quel est l’effet de la P21 dans la fonction cellulaire ?

Par Sarah Moore, M.Sc.Revu par Michael Greenwood, M.Sc.

Qu’est-ce que la p21 ?

Crédit image : Kateryna Kon/.com

L’inhibiteur 1 des kinases dépendantes de la cycline, également connu sous le nom de protéine 1 interagissant avec les CDK, ou plus simplement sous le nom de p21, est un inhibiteur du cycle cellulaire qui favorise à la fois l’inhibition des CDK/cyclines ainsi que l’arrêt du cycle cellulaire pendant la phase G1/S. Chez l’homme, la p21 est codée par le gène CDKN1A sur le chromosome six.

Des études ont démontré l’utilisation de la p21 comme cible de l’activité de p53, et l’ont impliquée dans la régulation du cycle cellulaire, de l’apoptose et des transcriptions. Par conséquent, l’étude de la p21 peut aider à découvrir les processus cellulaires après des dommages à l’ADN.

De plus, la recherche continue a commencé à construire une richesse de connaissances concernant les rôles vitaux de l’expression et de l’activité de la p21, en la reliant à l’établissement et au développement du cancer. Pour cette raison, l’avenir de la recherche sur la p21 est susceptible d’être un centre d’intérêt au sein de l’oncologie, dans l’exploration de nouvelles thérapies potentielles qui pourraient être développées à partir de nos connaissances croissantes sur la p21.

Fonctions de la p21 dans le cycle cellulaire, l’apoptose et la régulation transcriptionnelle

La p21 est impliquée dans de nombreuses fonctions liées aux processus cellulaires, en particulier ceux qui suivent des dommages à l’ADN. L’arrêt du cycle cellulaire est un point important du cycle cellulaire, un point d’arrêt auquel la cellule n’est pas impliquée dans les activités de duplication ou de division.

Il pourrait avoir un rôle dans le vieillissement et les maladies en raison du phénotype cellulaire sénescent, pro-inflammatoire et prosecretoire qu’il génère. On a constaté que la P21 favorise l’arrêt du cycle cellulaire après une activation par divers stimuli. Elle est connue pour inhiber la progression du cycle cellulaire, conduisant à l’arrêt du cycle cellulaire. Une cause majeure de l’activation de la p21 conduisant à ce résultat est la présence d’agents dommageables.

La mort cellulaire régulée, connue sous le nom d’apoptose, est essentielle pour débarrasser le corps de cellules potentiellement cancéreuses ou infectées par des virus, pour maintenir l’équilibre dans le corps en éliminant les vieilles cellules, et joue également un rôle vital dans l’embryogenèse.

On pense que la P21 est essentielle à l’exécution de l’apoptose, ainsi qu’à son inhibition. Des études ont montré qu’elle est clivée par des caspases de type CASP3, activant CDK2 et initiant le processus d’apoptose. Cependant, il a également été vu que la p21 peut inhiber l’apoptose par son activation de l’arrêt du cycle cellulaire et de la réparation de l’ADN.

On a observé que la p21 joue un rôle crucial dans la régulation transcriptionnelle. Des études ont montré que les dommages à l’ADN peuvent induire l’activité de p21, qui peut avoir des effets positifs et négatifs sur la régulation de la transcription.

L’activation de p21 peut inhiber les complexes cycline-CDK, donc, réprimer la transcription en inhibant la phosphorylation de pRb, qui a un effet répressif sur la transcription du gène dépendant de E2F.

Enfin, la recherche a découvert que la p21 est également vitale pour les processus cellulaires de différenciation, de sénescence et de réparation de l’ADN, en plus de jouer un rôle essentiel dans l’arrêt du cycle cellulaire, l’apoptose et la régulation transcriptionnelle.

P21 et le cancer

Tous les rôles de la p21 dans la fonction cellulaire sont liés à sa médiation du cancer. En effet, la p21 régit, au moins en partie, toutes les fonctions cellulaires vitales, qui sont toutes impliquées dans l’établissement, la progression et la réponse thérapeutique des cellules cancéreuses.

Etant donné que la p21 a été impliquée dans l’arrêt du cycle cellulaire, il n’est pas surprenant que les scientifiques aient exploité sa fonction pour traiter le cancer. Certains agents chimiothérapeutiques ont été conçus pour induire l’activité de p21 afin d’avoir pour effet d’inhiber la progression du cancer.

P21 a un effet inhibiteur sur l’activité de CDK2, qui, à son tour, inhibe la progression du cycle cellulaire. En activant p21, et en inhibant CDK2, les chercheurs ont reconnu le potentiel thérapeutique de cibler p21 pour empêcher la prolifération des cellules cancéreuses.

Le cancer du sein, en particulier, a été lié à l’impact de p21 sur la régulation de la transcription des gènes. L’expression du gène dépendant du récepteur d’œstrogène-α (ERα) est médiée, au moins en partie, par la transcription génique pilotée par p300-CREBBP, qui est activée par p21.

La différenciation des cellules ERα-positives est induite par cette activité, et par conséquent, la régulation à la hausse de p21 peut empêcher la croissance des cellules cancéreuses du sein ERα-positives. Cette découverte a alerté les scientifiques sur l’impact que peut avoir la p21 sur l’efficacité des traitements anti-œstrogènes.

L’une des caractéristiques du cancer est sa forte capacité à éviter l’apoptose, ce qui permet aux cellules cancéreuses de prospérer malgré les efforts de l’organisme pour initier des processus de mort cellulaire régulés.

La P21 a été considérée à la fois comme une aide et un obstacle à la progression du cancer, d’une part, elle a été ciblée pour stimuler l’arrêt du cycle cellulaire afin d’inhiber la progression du cancer, mais d’autre part, elle a été associée à l’inhibition de l’apoptose, une condition qui permet au cancer de prospérer. La p21 peut protéger les cellules de l’apoptose en favorisant l’inhibition du cycle cellulaire, et les cellules qui ne sont pas actives sont moins susceptibles de déclencher l’apoptose.

A l’inverse, le rôle de la p21 dans la réparation de l’ADN la voit une fois de plus dans un rôle utile pour prévenir la progression du cancer. Comme la p21 inhibe la progression du cycle cellulaire ainsi que l’apoptose, la réparation de l’ADN peut se poursuivre pendant cette pause dans le cycle. La réparation de l’ADN est essentielle à la protection contre le cancer, et par conséquent, la p21 peut contribuer aux activités de suppression des tumeurs, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour le confirmer.

Résumé

La p21 est un inhibiteur du cycle cellulaire qui est impliqué dans des processus cellulaires essentiels tels que l’arrêt du cycle cellulaire, l’apoptose et la régulation transcriptionnelle, ainsi que la différenciation, la sénescence et la réparation de l’ADN. En raison de son rôle dans ces processus, un grand nombre de recherches ont étudié son rôle dans l’initiation, la progression et la réponse au traitement du cancer.

À l’heure actuelle, les preuves montrent que la p21 est liée à des activités de suppression des tumeurs ainsi que, paradoxalement, à des activités de promotion des tumeurs. D’autres recherches sont nécessaires pour comprendre le rôle de p21 dans le cancer, ce qui pourrait conduire au développement de nouvelles techniques thérapeutiques.

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Écrit par

Sarah Moore

Après avoir étudié la psychologie puis les neurosciences, Sarah a rapidement trouvé son plaisir à faire des recherches et à rédiger des documents de recherche ; se transformant en une passion pour relier les idées aux gens par l’écriture.

Citations

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