Titulaire d’un Ph.D. en biologie cellulaire et moléculaire, la Dre Josée N. Lavoie est chercheure régulière au Centre de recherche du CHU de Québec-Université Laval, axe oncologie, et professeure titulaire au département de biologie moléculaire, biochimie médicale et pathologie de la Faculté de médecine de l’Université Laval. Elle est également chercheur régulier au Centre de recherche sur le cancer de l’Université Laval, et directrice des programmes de 2e et 3e cycles en biologie cellulaire et moléculaire de la Faculté de médecine de l’Université Laval. Ses travaux de recherche se concentrent sur les aspects fondamentaux de la biologie cellulaire, notamment sur les mécanismes moléculaires qui contrôlent la division cellulaire et les changements morphologiques pertinents au développement des propriétés malignes des cellules tumorales. Ses travaux ont contribué à identifier le rôle des petits chaperons moléculaires de la famille des protéines de choc thermique dans la résistance cellulaire au stress et le remodelage du cytosquelette ainsi qu’à mettre en évidence les processus de mort cellulaire  non apoptotiques dans les cellules cancéreuses.

La Dre Lavoie a reçu le prix d’excellence 2016 du département de biologie moléculaire, de biochimie médicale et de pathologie pour ses contributions à la recherche, l’enseignement et la gestion académique. Elle a été sollicitée, à titre d’expert, pour siéger sur de nombreux comités d’évaluation par les pairs des programmes de recherche et de formation aux études graduées.

Définir le mode d’action du complexe chaperon HSPB8-BAG3 dans la morphodynamique cellulaire
Le remodelage de la forme cellulaire est essentiel lors de processus tels que la mitose et la différenciation cellulaire. Il est largement dirigé par l’assemblage et le désassemblage des structures mécanosensibles à base d’actine, qui contrôlent la tension cellulaire. En favorisant la séquestration, le recyclage ou la dégradation des protéines, les chaperons moléculaires apparaissent essentiels pour maintenir la dynamique et l’intégrité des structures macromoléculaires qui forment ces structures. Plus précisément, les chaperons de la petite famille HSP (HSPB), notamment le complexe HSPB8-BAG3, y contribuent et sont suractivés dans les cellules malignes. La pertinence physiopathologique du complexe HSPB8-BAG3 a récemment été découverte chez l’homme par l’identification de mutations dans BAG3 et HSPB8 qui conduisent à des maladies rares, dont la myopathie myofibrillaire caractérisée par la fragmentation des fibres d’actine musculaire.

Les résultats de ces recherches fourniront des connaissances sur les cibles pertinentes pour la conception de nouvelles thérapies moléculaires.

Identifier les éléments régulateurs de la morphodynamique nucléaire en réponse au stress mécanique
La formation des métastases implique l’invasion des cellules tumorales à travers les espaces serrés de la matrice interstitielle. Ce processus nécessite une déformation cellulaire importante qui est limitée par le noyau. Le noyau est entouré d’une enveloppe nucléaire comprenant un réseau rigide de filaments intermédiaires, la lamina, qui protège le bagage génétique et offre une résistance à la déformation. Les avancées récentes laissent croire qu’un remodelage de l’architecture du noyau contribue à la migration sous confinement dans un environnement tridimensionnel et influence la stabilité du génome. Ce remodelage induit par les forces mécaniques serait contrôlé via des connections physiques entre un réseau périnucléaire contractile formé d’actine,de myosin II et de la lamina; il impliquerait des changements dans l’organisation de la chromatine et l’expression des gènes.

Les résultats de ces recherches permettront de mettre en évidence des mécanismes régulateurs exploités par les cellules tumorales lors de la formation des métastases.

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Dziengelewski C, Rodrigue MA, Caillier A, Jacquet K, Boulanger MC, Bergeman J, Fuchs M, Lambert H, Laprise P, Richard DE, Bordeleau F, Huot ME, Lavoie JN

Adenoviral protein E4orf4 interacts with the polarity protein Par3 to induce nuclear rupture and tumor cell death.

Article de revue

J Cell Biol, 219 (4), 2020, ISSN: 0021-9525.

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Robertson R, Conte TC, Dicaire MJ, Rymar VV, Sadikot AF, Bryson-Richardson RJ, Lavoie JN, O'Ferrall E, Young JC, Brais B

BAG3P215L/KO Mice as a Model of BAG3P209L Myofibrillar Myopathy.

Article de revue

Am J Pathol, 190 (3), p. 554-562, 2020, ISSN: 0002-9440.

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Guilbert SM, Lambert H, Rodrigue MA, Fuchs M, Landry J, Lavoie JN

HSPB8 and BAG3 cooperate to promote spatial sequestration of ubiquitinated proteins and coordinate the cellular adaptive response to proteasome insufficiency.

Article de revue

FASEB J, 32 (7), p. 3518-3535, 2018, ISSN: 0892-6638.

Résumé | Liens:

Varlet AA, Fuchs M, Luthold C, Lambert H, Landry J, Lavoie JN

Fine-tuning of actin dynamics by the HSPB8-BAG3 chaperone complex facilitates cytokinesis and contributes to its impact on cell division.

Article de revue

Cell Stress Chaperones, 22 (4), p. 553-567, 2017, ISSN: 1355-8145.

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Roux A, Loranger A, Lavoie JN, Marceau N

Keratin 8/18 regulation of insulin receptor signaling and trafficking in hepatocytes through a concerted phosphoinositide-dependent Akt and Rab5 modulation.

Article de revue

FASEB J, 31 (8), p. 3555-3573, 2017, ISSN: 0892-6638.

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Fuchs M, Boulanger MC, Lambert H, Landry J, Lavoie JN

Adenofection: A Method for Studying the Role of Molecular Chaperones in Cellular Morphodynamics by Depletion-Rescue Experiments.

Article de revue

J Vis Exp, (115), 2016.

Résumé | Liens:

Fuchs M, Luthold C, Guilbert SM, Varlet AA, Lambert H, Jette A, Elowe S, Landry J, Lavoie JN

A Role for the Chaperone Complex BAG3-HSPB8 in Actin Dynamics, Spindle Orientation and Proper Chromosome Segregation during Mitosis.

Article de revue

PLoS Genet, 11 (10), p. e1005582, 2015, ISSN: 1553-7390.

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Guilbert SM, Varlet AA, Fuchs M, Lambert H, Landry J, Lavoie JN

Regulation of Actin-Based Structure Dynamics by HspB Proteins and Partners (Chapter 18)

Chapitre de livre

RM, Tanguay; LE, Hightower (Ed.): The big book on small heat shock proteins, p. 435-456, Cham, Springer International Publishing, 2015, ISBN: 978-3-319-16076-4 (Print) / 978-3-319-16077-1 (Online).

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Landry MC, Champagne C, Boulanger MC, Jette A, Fuchs M, Dziengelewski C, Lavoie JN

A functional interplay between the small GTPase Rab11a and mitochondria-shaping proteins regulates mitochondrial positioning and polarization of the actin cytoskeleton downstream of Src family kinases.

Article de revue

J Biol Chem, 289 (4), p. 2230-49, 2014, ISSN: 0021-9258.

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Gilbert S, Loranger A, Lavoie JN, Marceau N

Cytoskeleton keratin regulation of FasR signaling through modulation of actin/ezrin interplay at lipid rafts in hepatocytes.

Article de revue

Apoptosis, 17 (8), p. 880-94, 2012, ISSN: 1360-8185.

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