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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Banerjee SL, Lessard F, Chartier FJM, Jacquet K, Osornio-Hernandez AI, Teyssier V, Ghani K, Lavoie N, Lavoie JN, Caruso M, Laprise P, Elowe S, Lambert JP, Bisson N

EPH receptor tyrosine kinases phosphorylate the PAR-3 scaffold protein to modulate downstream signaling networks

Article de revue

Cell Rep, 40 (1), 2022.

Résumé | Liens:

Luthold C, Lambert H, Guilbert SM, Rodrigue MA, Fuchs M, Varlet AA, Fradet-Turcotte A, Lavoie JN

CDK1-Mediated Phosphorylation of BAG3 Promotes Mitotic Cell Shape Remodeling and the Molecular Assembly of Mitotic p62 Bodies

Article de revue

Cells, 10 (10), 2021.

Résumé | Liens:

Ruparelia AA, McKaige EA, Williams C, Schulze KE, Fuchs M, Oorschot V, Lacene E, Meregalli M, Lee C, Serrano RJ, Baxter EC, Monro K, Torrente Y, Ramm G, Stojkovic T, Lavoie JN, Bryson-Richardson RJ

Metformin rescues muscle function in BAG3 myofibrillar myopathy models

Article de revue

Autophagy, 17 (9), 2021.

Résumé | Liens:

Luthold C, Varlet AA, Lambert H, Bordeleau F, Lavoie JN

Chaperone-Assisted Mitotic Actin Remodeling by BAG3 and HSPB8 Involves the Deacetylase HDAC6 and Its Substrate Cortactin

Article de revue

Int J Mol Sci, 22 (1), 2020.

Résumé | Liens:

Jacquet K, Rodrigue MA, Richard DE, Lavoie JN

The adenoviral protein E4orf4: a probing tool to decipher mechanical stress-induced nuclear envelope remodeling in tumor cells

Article de revue

Cell Cycle, 19 (22), 2020.

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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.

Résumé | Liens:

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

BAG3 Mice as a Model of BAG3 Myofibrillar Myopathy

Article de revue

Am J Pathol, 190 (3), 2020.

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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), 2018.

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), 2017.

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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), 2017.

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