Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Voie de signalisation de l'Activin“

L’énergie est le principal facteur déterminant de la viabilité neuronale. Dans cette synthèse, nous proposons l’hypothèse d’une activation anormale de la glycolyse aérobie par la stimulation de la voie de signalisation canonique WNT/β-caténine dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA). La stimulation de la voie canonique WNT induit en effet l’activation de la glycolyse aérobie, appelée aussi effet Warburg, via la stimulation des enzymes glycolytiques comme PKM2, PDK1, LDH-A et MCT-1 et les transporteurs de glucose Glut. La glycolyse aérobie consiste en la conversion de la majeure partie du glucose en lactate quelle que soit la teneur en oxygène. Une dérégulation du métabolisme énergétique cellulaire qui favorise la mort cellulaire participerait à la progression de la SLA. Contrôler l’expression de la voie de signalisation canonique WNT/β-caténine pourrait ainsi apparaître comme une cible intéressante pour moduler la glycolyse aérobie et donc la progression de la SLA.

La dystrophie myotonique de type I (DM1) est une maladie génétique responsable d’une altération multi-systémique de l’épissage alternatif. En conséquence, de nombreuses voies de signalisation cellulaires sont dérégulées. Une répression de l’AMPK (adenosine monophosphate activated kinase), le principal régulateur du métabolisme cellulaire, est notamment observée. Restaurer la voie de signalisation de l’AMPK pourrait permettre d’améliorer la biogenèse et la dynamique mitochondriales, les processus mitophagiques et de régulation du stress oxydatif mitochondrial, la production énergétique et, in fine, l’homéostasie du tissu musculaire strié squelettique dans la DM1.

Introduction : Des observations récentes effectuées dans le service d’ODF de la Pitié-Salpêtrière à Paris montrent une augmentation des altérations de l’éruption des molaires permanentes non-familiales. Nos travaux récents au laboratoire montrent l’implication des ostéoclastes (OC) dans les processus d’éruption et de rétention dentaires avec implication de la voie de signalisation RANKL/RANK/OPG. Ces faits nous ont amenés à émettre l’hypothèse d’une étiologie environnementale à l’origine de ces défauts d’éruption qui correspondrait à la perturbation des voies de signalisation cellulaires autocrines/paracrines telles que la voie RANKL/RANK/OPG. Matériels et méthodes : Des souris C57BL/6 ont subi des injections d’anticorps anti- RANKL à intervalles réguliers au cours des neuf premiers jours après la naissance. Une comparaison phénotypique avec les souris transgéniques RANK a permis la caractérisation fonctionnelle de la voie RANK/RANKL. Le complexe dento-alvéolaire a été analysé par micro-CT pour la densité osseuse, et la coloration au trichrome de Masson pour les examens histologiques. Résultats : L’invalidation transitoire de RANKL a conduit à un arrêt du développement radiculaire des molaires et l’inhibition de l’éruption dentaire contrairement au phénotype des souris surexprimant RANK. Le recrutement et l’activité des ostéoclastes ont été fortement altérés. Discussion : Ces recherches présentent un intérêt clinique tant direct concernant la compréhension des pathologies de l’éruption qu’indirect pour l’établissement des protocoles de traitements orthodontiques pour les cas particuliers.

L’insuline est une hormone sécrétée par les cellules β du pancréas qui maintient l’homéostasie glucidique en stimulant, notamment, l’entrée du glucose dans le muscle squelettique et le tissu adipeux en situation postprandiale. Elle exerce ces effets en enclanchant une cascade de signaux intracellulaires médiés via son interaction avec le récepteur de l’insuline et culminant vers la translocation des transporteurs de glucose GLUT4 à la surface cellulaire. La régulation de l’action de l’insuline sur le transport du glucose peut être affectée de façon importante par les nutriments, tels que les glucides, lipides et protéines. Les diverses études présentées dans cette thèse montreront le rôle important des facteurs nutritionnels dans la modulation de la signalisation insulinique et de la translocation de GLUT4 dans le muscle squelettique de rats, ainsi que dans des cellules musculaires et adipeuses in vitro. La première étude fut réalisée chez des rats nourris avec une diète riche en lipides où nous avons montré, chez ces derniers, des défauts d’activation de la phophatidylinositol (PI) 3- kinase ainsi que de ses effecteurs proximaux, l’Akt et les protéines kinases C atypiques, par l’insuline. Cette défectuosité de la signalisation insulinique s’accompagnait d’une diminution de la translocation de GLUT4 autant à la membrane plasmique qu’aux tubules transversaux (T) comparativement à celle observée chez des animaux nourris avec une diète de type chow. Lors de notre deuxième étude, nous nous sommes intéressés à élucider les mécanismes cellulaires par lesquels les protéines issues de la morue prévenaient le développement de la résistance à l’insuline chez des rats rendus obèses suite à l’ingestion d’une diète hyperlipidique. Nous avons en effet observé que ces protéines, comparativement à la caséine et à la protéine de soya, normalisaient l’action de l’insuline sur l’activation de la voie PI 3-kinase/Akt et rétablissaient presqu’entièrement la translocation de GLUT4 au niveau des tubules T. Dans notre troisième étude, nous nous sommes intéressés au rôle des acides aminés sur l’action de l’insuline dans les cellules musculaires L6 en culture. Nous avons montré que l’ajout d’acides aminés au milieu d’incubation réduisait la stimulation du transport du glucose par l’insuline, un phénomène complètement bloqué par la rapamycine, un inhibiteur hautement spécifique de la mammalian target of rapamycin (mTOR). En effet, nous avons observé que les acides aminés potentialisaient l’activation de la voie mTOR, telle que mesurée par la phosphorylation de la p70 S6 kinase, par l’insuline. Finalement, le rôle de la voie mTOR fut étudié dans les adipocytes 3T3-L1 en culture lors de notre quatrième étude. Nous avons observé que l’activation de cette voie par l’insuline seule ou par les acides aminés en conjonction avec l’insuline menait à une diminution très rapide de l’action de l’insuline sur le transport du glucose en découplant l’activation de la PI 3-kinase à celle de l’Akt. L’ensemble de ces études montre le rôle important que jouent les nutriments, plus particulièrement les protéines et les acides aminés, sur l’action de l’insuline dans les cellules musculaires et adipeuses.
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Le traitement de la leucémie aiguë promyélocytaire (LAM3) représente à plusieurs titres un modèle d'étude en cancérologie. La sensibilité de la LAM3 à l'acide rétinoïque tout¬trans (ATRA) a constitué le premier exemple de thérapeutique basée sur la différenciation cellulaire. Les effets biologiques de l'acide rétinoïque (AR) sont relayés par deux familles de protéines : les récepteurs nucléaires RAR et RXR et les protéines cytoplasmiques appelées CRABP. A partir de l'étude des mécanismes secondaires de résistance à cette thérapeutique, nous avons démontré que la CRABPII augmentait la transactivation de gènes cibles de l'AR. Nous avons identifié une nouvelle fonction de la CRABPII dans l'activation de la transcription. Elle interagit physiquement et fonctionnellement avec les récepteurs nucléaires de l'AR, RAR et RXR et fait ainsi partie du complexe RANC (Retinoic Acid-dependent Nuclear Complex). La CRABPII possède certaines caractéristiques spécifiques des co¬activateurs des récepteurs nucléaires. Cependant, elle présente des propriétés distinctes correspondant à l'absence de similitude structurale avec les co-activateurs identifiés, à la fixation du ligand et à son activité dépendante de sa localisation cellulaire. Nous avons caractérisé un domaine minimal d'interaction de la CRABPII avec les récepteurs nucléaires, appelé mNRID responsable de son activité co-activatrice. De plus, la CRABPII interagit avec le domaine DEF de RAR et le domaine DE de RXR, de façon indépendante de la partie " cœur " du domaine AF-2. Dans le cadre de nos travaux sur la différenciation myélo-monocytaire, nous avons étudié les interférences fonctionnelle et moléculaire des deux hormones impliquées dans cette voie de différenciation, l'acide rétinoïque et la Vitamine D3. A partir de cellules de lignées leucémiques et de cellules mononucléées de la moelle osseuse, nous avons décrit un effet inhibiteur de l'AR sur la voie de différenciation monocytaire et un effet inhibiteur de la VD3 sur la voie de différenciation granulocytaire. Ainsi, au niveau d'une cellule souche pluripotente, ces deux hormones agissent sur l'activation des gènes cibles impliqués dans leur voie de différenciation et sur l'inhibition des gènes cibles impliqués dans la voie contro¬latérale. Nous avons défini la CRABPII comme premier membre d'une nouvelle famille de co-activateur des récepteurs nucléaires aux rétinoïdes et nous avons déterminé l'effet modulateur de la Vitamine D3 sur la voie de signalisation des rétinoïdes dans l'hématopoïèse.

La drépanocytose est une maladie génétique caractérisée par des crises vaso-occlusives récurrentes et des lésions multi-organes progressives, y compris des atteintes rénales et une perte musculaire, qui aggravent la morbidité et réduisent la qualité de vie des patients. Bien que les mécanismes sous-jacents de la néphropathie associée à la drépanocytose soient bien établis, les facteurs responsables de l'atrophie musculaire restent partiellement compris. Des données récentes suggèrent qu'Activine A, un membre de la superfamille TGF-β, joue un rôle significatif dans la fibrose et la progression des maladies rénales ainsi que dans l'atrophie musculaire. Cependant, son rôle dans les lésions musculaires et rénales associées à la drépanocytose reste à élucider. Cette étude explore le rôle de l'Activine A dans la perte musculaire et la néphropathie associées à la drépanocytose. Nous avons évalué la prévalence de la sarcopénie et les niveaux circulants d'Activine A chez des patients atteints de drépanocytose, et utilisé un modèle murin pour analyser la cinétique des lesions musculaire et rénale de la drépanocytose ainsi que l'implication de la voie Activine dans ces pathologies. Nos résultats confirment une prévalence importante de la sarcopénie chez les patients drépanocytaires, soulignant la nécessité de recherches ciblées sur la pathologie musculaire de la drépanocytose. Les patients et notre modèle murin ont montré des niveaux élevés d'Activine A dans la drépanocytose, soutenant l'hypothèse selon laquelle l'Activine A pourrait contribuer à la maladie rénale et à l'atrophie musculaire dans ce contexte. Chez les souris drépanocytaires, des altérations ultrastructurales, une atrophie des myofibres, une vascularisation réduite et une altération des cellules souches musculaires ont précédé les pathologies rénales détectables. L'inhibition pharmacologique de la voie de l'Activin A atténué les lésions musculaires et a montré des signes précoces d'amélioration rénale, suggérant qu'elle représente une cible thérapeutique prometteuse pour réduire les complications de la drépanocytose
Sickle cell disease (SCD) is a genetic disorder marked by recurrent vaso-occlusive crises and progressive multi-organ damage, including kidney disease and muscle wasting, both of which worsen morbidity and reduce quality of life of affected patients. While the mechanisms underlying SCD-related kidney disease are well-established, the drivers of muscle atrophy remain incompletely understood. Emerging evidence suggests that Activin A, a member of the TGF-β superfamily, plays a significant role in both fibrosis and disease progression in kidney disease as well as muscle atrophy. However, its role in SCD-associated muscle and kidney damage has yet to be elucidated. This study investigates the role of Activin A in SCD-associated muscle wasting and kidney disease. We assessed sarcopenia prevalence and circulating Activin A levels in SCD patients and employed a murine model to analyse the temporal changes in muscle and kidney pathology as well as the involvement of Activin pathway in these pathologies. Our findings confirm that sarcopenia is prevalent among SCD patients, emphasizing the need for focused research on SCD muscle pathology. Both patient and murine models showed elevated Activin A levels in SCD, supporting the hypothesis that Activin A may contribute to kidney disease and muscle atrophy in this context. In SCD mice, ultrastructural alterations, myofiber atrophy, reduced vascularization, and impaired muscle stem cells preceded detectable kidney pathology. Pharmacological inhibition of Activin signalling pathway mitigated muscle damage and showed early signs of kidney improvement, suggesting it as a promising therapeutic target for SCD complications and patient outcomes enhancement

Le diabète de type 2 est une maladie grave dont l'origine est encore mal connue et qui se caractérise par une insulino-résistance. Les études réalisées in vivo dans le muscle squelettique ont montré que l'insulino-résistance est un défaut précoce au cours du développement du diabète de type 2 et que des anomalies de l'activation de la voie de signalisation de la PI3-kinase étaient probablement impliquées. Au cours de ma thèse, j'ai tout d'abord étudié l'activation par l'insuline de la voie PI3-kinase dans un modèle de cellules musculaires humaines en culture primaire et ses anomalies au cours du diabète de type 2. Plusieurs études avaient montré que la mise en culture de cellules à partir de biopsies de muscle squelettique de patients diabétiques permettait de conserver in vitro plusieurs des défauts caractéristiques de l'insulino-résistance. J'ai confirmé ces résultats, et j'ai démontré que le défaut d'activation de la PI3-kinase par l'insuline dans les cellules de diabétiques était associé à une phsophorylation exagérée d'IRS-1 sur le résidu serine 636. Les MAPkinase pourraient être responsable de cet effet. Dans une deuxième partie de mon travail, j'ai étudié le mécanisme d'action d'un agoniste du récepteur nucléaire PPAR sur la réponse à l'insuline dans les cellules musculaires en culture. Le Wy-14643 entraine une augmentation de l'expression de la p85 PI3-kinase et d'IRS-2 dans les myotubes humains. Ces augmentations s'accompagnent d'une potentialisation de l'action de l'insuline dans les cellules de sujets témoins mais pas de diabétiques. Ce résultat suggére que l'anomalie d'activation d'IRS-1joue un rôle crucial dans l'insulino-résistance au cours du diabète de type 2

Le virus d'Epstein-Barr est associé à différentes pathologies tumorales humaines d'origine lymphoïde ou épithéliale. Le gène BNLF1 est considéré comme l'oncogène majeur du virus et code l'oncoprotéine LMP1 qui présente des activités divergentes : elle induit de nombreuses voies de signalisation, comme la voie NF-kB, mais bloque aussi la division cellulaire ou les synthèses protéiques. Au cours de cette thèse, nous avons mis en évidence une nouvelle propriété de la LMP1 et montré qu'elle inhibe très efficacement l'activité de certains promoteurs naturels complexes, viraux ou cellulaires. Nous avons aussi décrit une nouvelle isoforme de la LMP1, In89LMP1, et montré que celle-ci est capable d'inhiber l'induction de la voie NF-kB par la LMP1 pleine taille. Nous avons donc identifié deux nouveaux mécanismes de rétrocontrôle de l'activité de l'oncoprotéine LMP1, qui pourraient être requis pour la survie des cellules qui l'expriment
The Epstein-Barr virus is associated to different human lymphoid or epithelial tumour pathologies. The BNLF1 gene is considered as the main viral oncogene and encodes the LMP1 which displays numerous activities: induction of various signalling pathways (like the NF-kB pathway) but also blocking of cell division or protein synthesis. In this thesis, we have described a new property of LMP1 and shown that it very efficiently inhibits the activity of several natural complex promoters, of viral or cellular origin. We have also described a new LMP1 isoform, In89LMP1, and shown that it was able to inhibit the activity of the full length LMP1 on the NF-kB pathway. Thus, we have identified two novel retrocontrol mechanisms acting on LMP1, that could be required for long term survival of LMP1 expressing cells

Les β2-agonistes sont couramment utilisés pour prévenir et réduire les symptômes de l'asthme et de la bronchoconstriction induite par l'exercice. Mais, pris en quantités supérieures aux doses thérapeutiques, les β2-agonistes ont un effet anabolisant qui a été clairement démontré in vivo. Un certain nombre d'acteurs sont mis en jeu dans la réponse biologique du tissu musculaire aux β2-agonistes. L'un de ces acteurs est la voie de signalisation PI3K/Akt/mTOR, voie d'initiation de la traduction, ayant un rôle majeur dans la synthèse protéique. Dans ce contexte, notre première étude avait pour objectif de déterminer la cinétique des événements moléculaires responsables de l'hypertrophie du muscle squelettique de rat après administration de formotérol pendant 1 jour (J1), 3 jours (J3) et 10 jours (J10). Nous avons montré que l'administration de formotérol induisait une hypertrophie musculaire à J3 et J10 associée à l'activation transitoire de la voie de signalisation PI3K/Akt/mTOR (J1 et J3), et à une diminution de l'expression de l'E3 ubiquitine ligase MAFbx/Atrogin-1 (J3). La voie autophagie lysosome ne semblait pas être affectée. Ainsi, l'ensemble de ces résultats suggère que l'activation de la voie PI3K/Akt/mTOR est associée à la voie ubiquitine-protéasome mais pas à la voie autophagie-lysosome. La régulation transitoire de la voie PI3K/Akt/mTOR suggère que d'autres voies de signalisation sont impliquées dans l'hypertrophie musculaire induite par le formotérol. Le 007-AM, analogue de l'AMPc, a été décrit comme pouvant stimuler la voie de signalisation PI3K/Akt/mTOR via l'activation de la protéine Epac, suggérant que le 007-AM puisse constituer une molécule de substitution à l'utilisation des β2-agonistes. Notre seconde étude avait pour but de déterminer si le 007-AM avait une action anabolisante sur le tissu musculaire, mais également de déterminer si la 007-AM était une molécule stable permettant d'envisager son usage dans un cadre pharmacologique. L'administration de 007-AM pendant 7 jours chez des souris n'engendrait pas d'hypertrophie musculaire. En revanche, in vitro sur cellules C2C12, le 007-AM activait la voie de signalisation PI3K/Akt/mTOR comme en témoignait l'augmentation de la phosphorylation des protéines rpS6 et 4E-BP1. Nos résultats montraient également que le 007-AM était instable dans le plasma alors que son produit de dégradation, le 007 était plus stable. Pris ensembles, ces résultats suggèrent qu'un traitement de 7 jours au 007-AM n'est pas suffisant pour induire une hypertrophie musculaire et que l'absence d'hypertrophie musculaire pourrait provenir de l'instabilité du 007-AM dans le plasma. Toutefois, des études supplémentaires seront nécessaires pour confirmer ces résultats

La sarcopénie est définie comme la diminution de la masse et de la force musculaires squelettiques au cours du vieillissement.Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse était d’évaluer l’action régulatrice de la vitamine D sur le dialogue entre cellules immunitaires et musculaires et son implication dans les capacités de régénération du muscle âgé.Dans un premier temps, nous avons étudié in vitro la différenciation des cellules musculaires de la lignée L6 co-cultivée ou non avec des cellules immunitaires (PBMC : cellules mononuclées du sang périphérique), et en présence ou non de LPS. Ce modèle a permis d’établir que les PBMC stimulaient bien la différenciation musculaire. La réponse pro-inflammatoire induite par le LPS inhibait l’expression des marqueurs de différenciation. Même en présence de LPS, la stimulation de l’expression ce des marqueurs dans les L6 co-cultivées était conservée. De plus, l’environnement pro-inflammatoire induit par le LPS dans les co-cultures inhibait l’expression musculaire des marqueurs de la voie de la régénération, comme Notch. Nous avons ensuite utilisé le même système de co-cultures afin de déterminer si la vitamine D, ici la 25(OH)D, pouvait moduler les sécrétions cytokiniques des PBMC et ainsi modifier l’expression des marqueurs de différenciation musculaires. Le traitement des co-cultures à la 25(OH)D n’a modifié ni le profil de sécrétion cytokinique des PBMC, ni l’expression des marqueurs de différenciation des L6.Dans un deuxième temps, nous avons étudié à l’aide d’un modèle de rats âgés déplétés en vitamine D les mécanismes pouvant contribuer à l’atrophie musculaire observée. Nous avons mis en évidence que l’activité de la voie de signalisation Notch, voie clé du processus de régénération, ainsi que la prolifération musculaire étaient diminuées chez ces rats, et ceci même en absence de lésion. Nous avons ensuite évalué l’effet du statut en vitamine D sur un processus aigu de régénération au cours de vieillissement chez le rat. L’analyse de cette expérimentation, actuellement en cours, a déjà permis de mettre en évidence qu’au cours du vieillissement, la prolifération musculaire suite à une lésion est diminuée, d’autant plus si le rat âgé est carencé en vitamine D. Le même résultat a été retrouvé pour l’expression d’une cible de la voie Notch (Hes1). En outre, l’expression des marqueurs de différenciation semblaient être altérée chez les animaux âgés résultant probablement en un retard et/ou une inefficacité du processus de différenciation, en particulier chez les rats âgés déplétés en vitamine D. En revanche, la supplémentation en vitamine D ne semblait pas avoir d’effet sur la régénération musculaire du rat âgé.En conclusion, in vitro, la 25(OH)D ne modifiait pas l’expression des marqueurs de différenciation des cellules musculaires co-cultivées avec des cellules immunitaires. En revanche in vivo, la déplétion en vitamine D semblerait aggraver l’effet de l’âge sur la régénération musculaire.La diminution de la capacité de régénération musculaire est un facteur contribuant au développement de la sarcopénie. Ce travail a permis de montrer que le maintien d’un statut optimal en vitamine D serait nécessaire à la conservation des capacités de régénération musculaire. Il semble donc important de maintenir des statuts optimaux en vitamine D afin de limiter l’atrophie musculaire au cours du vieillissement
One of the most striking effects of ageing is an involuntary loss of skeletal muscle mass known as sarcopenia. The development of sarcopenia appears to be multifactorial and includes anabolic resistance to dietary amino acids and sedentary lifestyle. The diminished ability of aged muscle to self-repair is also a key factor of sarcopenia. During the regeneration process, immune and muscle cells work in a cross-talk leading to an optimal muscle cell proliferation and differentiation. However, with aging, the immune response is impaired, possibly contributing to the reduction in the capacity of regeneration.Muscle and immune cells are both targets of vitamin D action. This vitamin modulates muscle cell proliferation and differentiation and stimulates the anti-inflammatory response of immune cells. With age, vitamin D insufficiencies or deficiencies develop.In this context, the main objective of this thesis was to evaluate the regulatory action of vitamin D on the cross-talk between immune and muscle cells and its implication in the ability of skeletl muscle to regenerate during aging.Initially, we studied in vitro the differentiation of L6 muscle cells co-cultured with or without immune cells (PBMC: peripheral blood mononuclear cells), and in with or without of LPS. From this model, PBMC stimulated muscle cell differentiation. The pro-inflammatory response induced by LPS inhibited the expression of muscle differentiation markers in muscle cells. Of note, these markers were stimulated even in presence of LPS. In addition, the LPS-associated pro-inflammatory environment inhibited the Notch signaling pathway, the key pathway of muscle regeneration process, in L6 cells co-cultured with PBMC. We then used the same system of co-cultures to determine whether vitamin D, in its 25 (OH)D form, could modulate PBMC cytokine secretion and thereby could alter the expression of markers of muscle differentiation. Unfortunately, the treatment of co-culture with 25 (OH) D has changed neither the profile of PBMC cytokine secretion nor the expression of differentiation markers in L6 cells.Secondly, we investigated in a model of old rats the mechanisms that contribute to muscle atrophy following vitamin D depletion. We have demonstrated that the activity of the Notch signaling pathway, as well as muscle proliferation were reduced in old vitamin D-depleted rats, even in the absence of lesions. Then we evaluated the effect of the vitamin D status on an acute muscle regeneration process, i.e. muscle infusion of notexin in old rats. This ongoing experiment has already highlighted that during aging, muscle proliferation is reduced after injury, especially if age is associated with a vitamin D deficiency. In addition, during aging, the expression of differentiation markers was altered resulting in delayed and/or incomplete differentiation process, in particular in vitamin D-depleted old rats. However, vitamin D supplementation seemed to have no beneficial or deleterious effects on muscle regeneration in aged rats.In conclusion, in vitro 25 (OH) D was unable to modulate the differentiation of muscle cells co-cultured with immune cells. However, in vivo, vitamin D depletion appeared to worse the effect of ageing on muscle regeneration.The diminished ability of aged muscle to self-repair is a factor of sarcopenia. Our work has demonstrated the importance of maintening optimal vitamin D status to preserve muscle regeneration capacity and thus to limit muscle atrophy during aging

La signalisation Notch est une voie extrêmement conservée depuis Caenorhabditis elegans jusqu'aux mammifères en passant par Drosophila melanogaster. Elle est requise dès le développement embryonnaire et contrôle de nombreux processus comme la différenciation et le choix du destin cellulaire, la prolifération, ou encore le maintien de stocks de cellules souches et l'apoptose. La voie est basée sur l'activité du récepteur Notch, un hétérodimère transmembranaire qui est activé lors de contacts intercellulaires par la liaison de ses ligands qui sont également des protéines transmembranaires. Suite à cette activation, le récepteur subit une série de deux clivages protéolytiques internes, respectivement catalysés par une métalloprotéase ADAM et par le complexe multi-protéique γ-secrétase. Ce dernier clivage libère le domaine intracellulaire de Notch dans le cytoplasme, cette forme étant ensuite transportée dans le noyau où elle active directement la transcription des gènes cibles de la voie Notch en se liant à ses co-facteurs de transcription, CSL et Mastermind. Le récepteur Notch est régulé à diverses étapes par des processus d'ubiquitination : la monoubiquitination du récepteur Notch activé contrôle son clivage γ-secrétase, la polyubiquitination du récepteur Notch non activé et endocytosé contrôle sa dégradation dans les lysosomes. Les processus d'ubiquitination sont réversiblement contrôlés par la déubiquitination. Or, aucune déubiquitination n'a été identifiée dans la voie de signalisation Notch. Mon projet consistait à identifier les déubiquitinases - les enzymes responsables de la déubiquitination - impliquées dans les deux processus d'ubiquitination décrits précédemment. Nous avons pour cela mis au point deux cribles en immunofluorescence permettant de tester une banque de shRNA qui cible l'expression des 91 déubiquitinases connues ou putatives du génome humain. Le premier crible m'a permis d'identifier eIF3f, une sous-unité du facteur d'initiation de la traduction eIF3, comme une nouvelle protéine portant une activité déubiquitinase. eIF3f est recrutée au récepteur Notch via l'E3 ubiquitine ligase Deltex, et régule positivement la voie de signalisation Notch en déubiquitinant le récepteur Notch activé avant le clivage γ-secrétase, favorisant ainsi la production de la forme transcriptionnellement active de Notch. Par ailleurs, le deuxième crible a identifié plusieurs déubiquitinases candidates, dont le rôle dans la régulation du trafic intracellulaire du récepteur Notch non activé est en cours de validation.

La signalisation Notch est une voie extrêmement conservée, requise dès le développement embryonnaire et contrôlant le choix du destin cellulaire au cours de nombreux processus. Elle est basée sur l’activité du récepteur transmembranaire Notch qui est activé lors de contacts intercellulaires par ses ligands également transmembranaires. Le récepteur subit alors deux clivages protéolytiques, par une métalloprotéase ADAM puis par le complexe multi-protéique γ-secrétase, qui libèrent le domaine intracellulaire de Notch dans le cytoplasme, forme qui est ensuite transportée dans le noyau où elle active la transcription de ses gènes cibles. Le récepteur Notch est régulé par divers processus d’ubiquitination : la monoubiquitination du récepteur Notch activé contrôle son clivage γ-secrétase, la polyubiquitination du récepteur Notch non activé contrôle sa dégradation lysosomiale. L’ubiquitination est réversiblement contrôlée par la déubiquitination. Or, aucune déubiquitination n’a été identifiée dans la voie de signalisation Notch. Mon projet consistait à identifier les déubiquitinases – enzymes catalysant la déubiquitination – impliquées dans les deux processus d’ubiquitinationde Notch, en utilisant deux cribles permettant de tester une banque de shRNA qui cible l’expression des 91 déubiquitinases humaines. Le premier m’a permis d’identifier eIF3f, une sous-unité du facteur d’initiation de la traduction eIF3, comme une nouvelle déubiquitinase qui agit sur Notch activé avant le clivage γ-secrétase. Par ailleurs, le deuxième crible a identifié plusieurs candidates, parmi lesquelles USP12 dont le rôle dans la régulation du trafic de Notch non activé est en cours de validation