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Theses Year : 2021

Role of SF3B1 Mutations in Uveal Melanoma Oncogenesis

Rôle des mutations de SF3B1 dans l’oncogenèse du mélanome de l’uvée

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Abstract

SF3B1 is the most frequently mutated splicing gene in cancer. SF3B1 mutations are change-of-function missense mutations which lead to the recognition of a cryptic 3’ splice site. The resulting splicing aberrations consist of partial intron retention in the mRNA product, thereby leading to the formation of aberrant transcripts in a set of genes. The functional impact of the aberrant mRNA transcripts remains to be investigated in order to elucidate the oncogenic impact of SF3B1 mutations.Based on an SF3B1 isogenic cell model developed by CRISPR-Degron, we performed a comprehensive molecular study of the transcriptome, synthesis of proteins de novo, protein abundance and translation by RNA-Seq, Click IT, LC-MS/M/S and Polysome Profiling, respectively. Based on the resulting data, we proceeded to examine the metabolic profile of the SF3B1 isogenic cell models.Our results show that mutant SF3B1 does not have a global impact on the RNA nor on protein expression levels, but rather a target-specific impact. Around 35% of the aberrant splicing variants are translated into proteins. We also found that mutant SF3B1 leads to the downregulation of metabolic proteins which in turn leads to a decreased mitochondrial respiration capacity. We revealed that SF3B1mut promotes glycolysis to compensate for their mitochondrial defects, which makes SF3B1mut cells more sensitive to glycolysis inhibition.Here, we provide evidence of the oncogenic role of mutant SF3B1 in uveal melanoma through a metabolic switch towards glycolysis, thus sensitizing cells to glycolysis inhibitors. Overall, our findings elucidate a promising therapeutic strategy for uveal melanoma patients harbouring SF3B1 mutations.
SF3B1 est le gène d'épissage le plus fréquemment muté dans le cancer. Les mutations de SF3B1 sont des mutations de changement de fonction conduisant à une reconnaissance alterée du site d'épissage 3'. Les défauts d'épissage qui en résultent consistent en une rétention partielle de l'intron dans le produit ARNm. L'impact fonctionnel de ces transcrits aberrants reste à élucider pour déterminer le mécanisme oncogène du SF3B1 muté.Sur un modèle cellulaire isogénique du SF3B1 muté généré par CRISPR-Degron, nous avons effectué une étude intégrale du transcriptome, de la synthèse des protéines naissantes, de l'abondance des protéines et de la traduction par RNA-Seq, Click IT, LC-MS/MS et profilage du polysome, respectivement. Suite aux résultats obtenus, nous avons caractérisé le profil métabolique des modèles cellulaires isogéniques.Nos résultats sur ce model montrent que la forme mutante de SF3B1 n'a pas d’impact global sur les niveaux d'expression des ARN ou des protéines, mais plutôt un impact spécifique à chaque cible. Environ 35% des transcrits épissés de manière aberrante sont traduits en protéines. Nous avons également constaté que la forme SF3B1 mutante entraîne la régulation négative des protéines métaboliques, ce qui conduit à une diminution de la capacité de respiration mitochondriale. Pour compenser ces défauts mitochondriaux, SF3B1mut favorise la glycolyse, ce qui rend les cellules SF3B1mut plus sensibles à l'inhibition de la glycolyse.Dans l'ensemble, nous apportons la preuve de l'implication oncogènique de la forme SF3B1 mutante dans le mélanome uvéal par l’induction d'un changement métabolique vers la glycolyse. Cette vulnérabilité aux inhibiteurs de la glycolyse offre une stratégie thérapeutique potentielle.
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Cite

Raquel Vivet Noguer. Role of SF3B1 Mutations in Uveal Melanoma Oncogenesis. Human health and pathology. Université Paris sciences et lettres, 2021. English. ⟨NNT : 2021UPSLS059⟩. ⟨tel-03505919⟩
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