Letteratura scientifica selezionata sul tema "Récepteurs CXCR2"

CXCR4 est un récepteur de chimiokine qui joue un rôle central dans la migration cellulaire mais également dans d’autres mécanismes essentiels, tels que le développement du système immunitaire. De concert avec son ligand naturel, la chimiokine CXCL12, cet axe de signalisation joue un rôle important dans la biologie des lymphocytes B, des stades précoces de différenciation dans la moelle osseuse à leur activation et différenciation en cellules sécrétrices d’anticorps, aussi appelées plasmocytes. Des mutations gain de fonction de CXCR4 sont retrouvées dans une immunodéficience rare, le Syndrome WHIM. Ces mutations affectent le mécanisme de désensibilisation du récepteur et entraînent un gain de fonction en réponse à CXCL12. Cette revue résume le rôle de CXCR4 dans la réponse immune humorale et, à travers l’étude du Syndrome WHIM, souligne le rôle régulateur essentiel de la désensibilisation de CXCR4 dans ces processus. Des travaux récents rapportent en effet qu’une signalisation correcte de CXCR4 est essentielle pour limiter la réponse immune dite « extra-folliculaire » et pour permettre une protection au long terme assurée par les anticorps.

L’élevage des petits ruminants est touché par plusieurs pathologies infectieuses cutanées. Ainsi, la clavelée et l’ecthyma contagieux représentent deux maladies virales importantes à étudier de part leur allure enzootique et la perte économique qu’elles entraînent. L’objectif de ce travail a été l’isolement en Tunisie de souches virales responsables de ces deux pathologies cutanées et leur caractérisation par l’application et la comparaison de méthodes de diagnostic. La microscopie électronique a été utilisée pour une étude morphologique externe et interne des différentes souches isolées sur culture cellulaire. L’identification par PCR a concerné le gène de la thymidine kinase (TK), le gène de l’analogue du récepteur des chimiokines (CXCR-2) et le gène de la protéine P42K présente chez les Parapoxvirus. L’identification moléculaire très sensible et très spécifique des souches de Capripoxvirus a été complétée par une analyse phylogénétique.

L'angiogenèse, ou processus de formation de nouveaux vaisseaux sanguins, joue un rôle majeur dans la progression de nombreux cancers et diverses pathologies oculaires. Les récepteurs aux chimiokines CXCR2 sont impliqués dans ces processus en médiant la prolifération cellulaire, l'inflammation et la formation de nouveaux vaisseaux sanguins. Le but de cette thèse a donc été de développer des antagonistes des récepteurs CXCR2 pour inhiber ces mécanismes pathologiques, et en particulier l'angiogenèse pathologique tumorale et oculaire. Sur la base de recherches antérieures, nous avons étudié de nouveaux analogues de N,N'-diarylurée comme inhibiteurs de la voie ELR+CXCL-CXCR2, pour le traitement du cancer. Deux séries d'analogues ont été synthétisées afin d'étudier la relation structure-activité et d'optimiser un composé lead. Des évaluations sur des lignées cellulaires de cancer du rein, de la tête et du cou et de mélanomes uvéaux, ainsi que sur des cultures sphéroïdes 3D ont identifié un composé lead optimisé, montrant une inhibition significative de l'invasion, de la migration et de la néo-angiogenèse. De plus, des études de pharmacologie, de pharmacodynamie et de polymorphisme ont été réalisées. Dans le cadre des pathologies oculaires angiogéniques, le développement d'une seconde famille de composés a été poursuivi, avec notamment l'étude de nouvelles voies de synthèse en vue d'une montée en échelle pour une future production industrielle et des études de formulation afin de réaliser des préparations de principes actifs sous forme de collyre. Enfin, une nouvelle série de composés à visée anticancéreuse a été conçue et une voie de synthèse a été développée pour obtenir une première série d'analogues. L'évaluation des activités biologiques de ces composés a permis de dégager une relation de structure-activité préliminaire
Angiogenesis, the process of forming new blood vessels, plays a crucial role in the progression of various cancers and ocular diseases. CXCR2 chemokine receptors are implicated in these processes by mediating cell proliferation, inflammation, and the formation of new blood vessels. This thesis aims to develop CXCR2 receptor antagonists to inhibit these pathological mechanisms, particularly pathological tumor and ocular angiogenesis. Based on previous research, we investigated new N,N'-diarylurea analogues as inhibitors of the ELR+CXCL-CXCR2 pathway for cancer treatment. Two series of analogues were synthesized to study the structure-activity relationship and to optimize a lead compound. Evaluations on renal, head and neck cancer, and uveal melanoma cell lines, as well as on 3D spheroid cultures, identified an optimized lead compound showing significant inhibition of invasion, migration, and neo-angiogenesis. Additionally, pharmacology, pharmacodynamics, and polymorphism studies were conducted.In the context of ocular angiogenic diseases, the development of a second family of compounds was pursued, including the study of new synthetic routes for scaling up for future industrial production and formulation studies to create active ingredient preparations in the form of eye drops.Finally, a new series of anticancer compounds was designed, and a synthetic route was developed to obtain a first series of analogues. The evaluation of the biological activities of these compounds allowed the establishment of a preliminary structure-activity relationship

L’angiogenèse et l’inflammation sont deux acteurs primordiaux dans le développement et la progression de nombreux cancers. Une meilleure connaissance des mécanismes cellulaires a permis l’essor des thérapies ciblées anti-angiogéniques. L’intérêt de ces thérapies ciblées anti-angiogéniques, est limité du fait de l’apparition de résistances. En parallèle de la voie du VEGF, il existe un second axe pro-angiogénique et pro-inflammatoire : la voie des CXCL-ELR+/CXCR, qui est particulièrement sollicitée dans le cancer et notamment dans le cancer du rein métastatique. Le but de cette thèse a été de développer de petites molécules originales capables d’inhiber l’interaction ligands/récepteurs (CXCL/CXCR1-2) afin d’avoir une action duale : à la fois anti-inflammatoire et anti-angiogénique. Le motif 2-aminobenzothiazinone a été choisi pour la préparation de trois familles d’inhibiteurs. Des stratégies de synthèse divergentes permettent d’obtenir les composés des deux premières familles, bien que les conditions opératoires aient nécessité une adaptation en fonction de la réactivité de chaque substrat. La dernière famille de molécules, est accessible selon une stratégie de synthèse linéaire qui comporte cependant des limitations lors de la dernière étape de cyclisation. Les évaluations biologiques des molécules obtenues ont mis en évidence un composé prometteur possédant une IC50 de 0.6 μM sur la lignée 786-O et inhibant la chimiotaxie des cellules exprimant les récepteurs CXCR1-2. Des études supplémentaires vont être effectuée pour confirmer ces résultats préliminaires encourageants afin d’envisager par la suite une campagne in vivo sur des poissons-zèbres, avec ce composé afin d’étudier sa capacité à entraver l’angiogenèse
Cancer is one of the main causes of death in the world. Angiogenesis and inflammation represent two essential hallmarks in the development and progression of tumors and are essential for the survival of the cancer cells. Better knowledge of cellular mechanisms has enabled the development of targeted anti-angiogenic therapies. However, the emergence of resistance constitutes the main limitation of these current anti-angiogenics targeted therapies, as you may know the anti-VEGF therapies. But in parallel to the VEGF pathway, another crucial pro-angiogenic and pro-inflammatory axis in cancers is required: the CXCL-ELR+/CXCR pathway, particularly in metastatic kidney cancer. The aim of this work was to develop original small organic molecules able to inhibit the ligand/receptor interaction (CXCL-ELR+ / CXCR1-2) in order to have both anti-inflammatory and anti-angiogenic activities. The 2-aminobenzothiazinone pattern was chosen for the preparation of 3 new classes of inhibitors. Divergent synthesis strategies were used to obtain the members of families 1 & 2, although the conditions have been adapted according to the reactivity of each substrate. The last family of molecules was prepared according to a linear synthesis. However, this latter strategy displayed some limitations during the cyclisation step. Thereafter, biological evaluations revealed a promising compound exhibiting an IC50 of 0.6 μM on the 786-O cell line compared with our reference molecule (IC50 = 2 μM). Other result highlighted that this compound also exerted an inhibition of the chemotaxis of cells expressing CXCR1-2 receptors. Further studies on zebrafish are planned with this compound in order to study its ability to interfere with the angiogenesis phenomenon in vivo

Notre objectif était d’analyser l’implication potentielle des voies associées aux récepteurs de chimiokines CXCR2 et CXCR4 dans le cancer colorectal métastatique au foie. Les niveaux d’expression de CXCR2, CXCR4 et de leurs chimiokines étaient évalués dans les métastases hépatiques de cancers colorectaux dans le but d’étudier leurs corrélations avec la survie globale et la survie sans récidive de patients ayant reçu, ou non, une chimiothérapie néoadjuvante. Des analyses d’expression pour RT-PCR quantitative et immunohistochimie étaient réalisées en utilisant des prélèvements humains de métastases hépatiques de cancers colorectaux. Les niveaux d’expression de CXCR2, CXCR4 et de leurs ligands étaient statistiquement analysés en fonction des traitements par chimiothérapie néoadjuvante administrés ou non, et en fonction du suivi des patients. Des modèles murins de xénogreffes sous-cutanées et orthotopiques intracaecales ont été mis au point et utilisés pour étudier l’expression de CXCR2, CXCR4 et CXCL7 en relation avec le traitement des souris par chimiothérapie.Nous avons montré que la surexpression de CXCR2 et CXCL7 était corrélée à de plus courtes survies globales et sans récidive de nos patients. En analyse multivariée, l’expression de CXCR2 et de CXCL7 étaient des facteurs indépendants de survie globale et sans récidive. La chimiothérapie néoadjuvante augmentait significativement l’expression de CXCR2, et de CXCL7 de façon proche de la significativité. Les résultats de nos modèles murins ont montré une tendance à la surexpression de nos gènes d’intérêts dans les tissus tumoraux des souris traités. En conclusion, ces résultats suggèrent l’implication de la voie de signalisation CXCL7/CXCR2 comme facteur prédictif de mauvais pronostic dans le cancer colorectal métastatique. Les chimiothérapies à base de 5 Fluoro-uracile augmentent l’expression de ces gènes dans les métastases hépatiques, fournissant une explication sur l’agressivité des tumeurs métastatiques en échappement thérapeutique. Un blocage sélectif de l’axe CXCR2/CXL7 pourrait fournir de nouvelles opportunités thérapeutiques
Our aim was to analyze the potential role of chemokine receptors CXCR2 and CXCR4 signalling pathways in liver metastatic colorectal cancer (CRC) relapse. Expression levels of CXCR2, CXCR4, and their chemokine ligands were evaluated in liver metastases of colorectal cancer in order to study their correlation with overall and disease-free survival of patients having received, or not received, a neoadjuvant chemotherapy regimen.Quantitative RT-PCR and CXCR2 immunohistochemical staining were carried out using human CRC liver metastasis samples. Expression levels of CXCR2, CXCR4, and their ligands were statistically analyzed according to treatment with neoadjuvant chemotherapy and patients ' outcome. Murine models of subcutaneous and orthotopic intracaecal xenografts have been developed and used to study the expression of CXCR2, CXCR4 and CXCL7 in connection with the treatment of mice with chemotherapy.We showed that CXCR2 and CXCL7 overexpression are correlated to patient’s shorter overall and disease-free survival. By multivariate analysis, CXCR2 and CXCL7 expressions are independent factors of overall and disease-free survival. Neoadjuvant chemotherapy increases significantly the expression of CXCR2 and CXCL7 was overexpressed close to significance. Results of our mouse models have shown a trend over-expression of our interest genes in tumor tissues of the treated mice.In conclusion, we show the involvement of CXCL7/CXCR2 signalling pathways as a predictive factor of poor outcome in metastatic CRC. 5-Fluorouracil-based chemotherapy regimens increase the expression of these genes in liver metastasis, providing one explanation for aggressiveness of relapsed drug-resistant tumors. Selective blockage of CXCR2/CXCL7 signalling pathways could provide new potential therapeutic opportunities

Malgré les diagnostics précoces et les avancées thérapeutiques, le taux de mortalité chez les patients diagnostiqués d’un CCR au stade métastatique reste très élevé. L’objectif de ce travail a été d’étudier le rôle de la chimiokine CXCL12 et ses deux récepteurs CXCR4 et CXCR7 dans processus métastatique. J’ai comparé l’expression de la chimiokine CXCL12 dans des tumeurs coliques humaines avec les tissus sains associés puis je me suis intéressée aux mécanismes de régulation de cette expression et plus particulièrement la régulation épigénétique. J’ai montré que le promoteur de CXCL12 est méthylé dans 35% des CCR et qu’un défaut d’acétylation des histones du promoteur entraîne la perte d’expression de CXCL12. Des enzymes impliquées dans la régulation des mécanismes épigénétiques, potentiellement liées à ce défaut d’acétylation ont été identifiées par l’analyse des tumeurs par PCR Array et parmi ces facteurs, j’ai identifié l’histone acétyl-transférase PCAF dont l’expression est diminuée dans les tumeurs. Enfin, pour comprendre le rôle respectif de CXCR4 et de CXCR7 dans la dissémination métastatique, j’ai invalidé l’expression du gène des récepteurs dans la lignée colique humaine SW480 par Crispr-Cas9, puis j’ai comparé la capacité migratoire des cellules in vitro et leur potentiel métastatique in vivo. L’induction d’une perte d’expression du récepteur CXCR7 n’a pas eu d’impact sur le développement des métastases pulmonaire et hépatique in vivo, mais a entraîné une baisse de la migration in vitro
Despite early cancer detection and therapeutic advances, the mortality rate in patients diagnosed with CRC at the metastatic stage remains very high. The aim of this work was to study the role of the chemokine CXCL12 and its two receptors CXCR4 and CXCR7 in the metastatic process. I compared the expression of the chemokine CXCL12 in human colon tumors with the associated healthy tissues, then I focused on the mechanisms regulating this expression and more particularly the epigenetic regulation. I have shown that the CXCL12 promoter is methylated in 35% of the CCR and that a lack of histone acetylation of the CXCL12 promoter causes the loss of its expression. Enzymes involved in the regulation of epigenetic mechanisms, potentially related to this acetylation defect, were identified by Array PCR on tumors and among these factors, the histone acetyl transferase PCAF, whose expression is decreased in tumors, was identified. Finally, to understand the respective role of CXCR4 and CXCR7 in metastatic spread, I invalidated the expression of both receptor genes in the human colonic line SW480 by Crispr-Cas9, and then compared the migratory capacity of the cells in vitro and their metastatic potential in vivo. Inducing a loss of expression of CXCR7 receptor did not have an impact on the development of pulmonary and hepatic metastases in vivo, but resulted in a decrease in in vitro migration

L'axe formé par la chimiokine CXCL12 et son récepteur CXCR4 est conservé chez les vertébrés où il joue un rôle important dans l'embryogenèse et la vie adulte, régule de nombreux processus des réponses immunitaires grâce à ses fonctions dans la migration cellulaire, la survie et la prolifération.En outre, cet axe est impliqué dans les processus pathologiques tels que les cancers (croissance et métastase) et immunodéficiences ainsi que des dysfonctionnements (par exemple l'expression dérégulée, polymorphismes ou mutations) et est également détourné par certains agents pathogènes (par exemple le virus de l'immunodéficience humaine, virus du papillome humain).Un grand groupe de travail est consacré à cette paire comme cible thérapeutique, mais seulement un composé (à savoir Plérixafor) a atteint l'approbation pour une utilisation clinique faisant le potentiel de cet axe comme cible de médicament encore inexploré.Bien que cet axe est l'objet d'un grand intérêt, des questions demeurent quant aux déterminants structurels impliqués dans l'interaction CXCL12/CXCR4.Cependant, la structure récemment résolue par diffraction de CXCR4 a donné quelque indice au sujet de ces questions, et au­ delà, la possible stoichiométrie entre CXCL12 et CXCR4.Plusieurs éléments de preuve appuient le concept que les formes CXCR4 homo- et hétéro- oligomères (qui peut contribuer à la diversité des fonctions de récepteur), telles que la structure de diffraction, le gain de fonction d'un récepteur CXCR4 mutant responsable du syndrome WHIM et la modulation allostérique des fonctions de CXCR4 par CXCR7 (ACKR3), le second récepteur de CXCL12. La possibilité de former des oligomères ouvre de nombreuses questions en matière de CXCL12 et ses interactions avec CXCR4 et CXCR7/ACKR3. La stoichiométrie de cette interaction reste une question ouverte, comme le récepteur est capable de former des oligomères avec le même récepteur ou autre récepteurs, en particulier CXCR7/ACKR3. Ce récepteur, connu comme scavenger, n'a pas de structure résolue et son mécanisme d'interaction avec CXCL12 reste inconnu.Afin d'étudier les interactions CXCL12/CXCR4/CXCR7, nous avons appliqué plusieurs techniques de modélisation moléculaire tels que peptid-peptide docking et simulations de dynamique moléculaire.Objets du projet ont étés : la résolution des possibles formes stoichiométriques de l'interaction CXCR4/CXCL12 (modélisation moléculaire, docking et dynamique); la modélisation de la structure du récepteur CXCR7/ACKR3 et son interaction avec CXCL12 (homology modeling), avec caractérisation des domaines et des résidus clef de l'activation des pathways de signalisation en aval du récepteur (mutants CXCR7/ACKR3); l'étude et la caractérisation de nouveaux outils innovants pour la détection de l'oligomerisation de ces récepteurs en conditions endogènes. (Nanobodies, HTRF)Les résultats du premier objectif ont été publiés en janvier 2016 : PMID 26813575.La modélisation de CXCR7/ACKR3 nous a permit de générer plusieurs mutants du récepteur pour tester nos hypothèses sur l’activation.Les nanobodies caractérisés pour CXCR4 seront utilisé dans une deuxième étude pour l’identification des formes oligomériques du récepteur sur tissus et cellules
The axis formed by the chemokine CXCL12 and its receptor CXCR4 is conserved in vertebrates where it plays an important role in embryogenesis and adult life, regulates many processes of immune responses through its functions in cell migration, survival and proliferation.In addition, this axis is involved in pathological processes such as cancers (growth and metastasis) and immune deficiencies and malfunctions (eg deregulated expression, mutations or polymorphisms) and is also hijacked by certain pathogens (eg HIV, human papilloma virus).A large working group is dedicated to this pair as a therapeutic target, but only a compound (ie Plerixafor) achieved approval for clinical use by the potential of this area as a drug target unexplored.Although this axis is the subject of great interest, questions remain about the structural determinants involved in CXCL12 / CXCR4 interaction.However, the recently resolved diffraction structure of CXCR4 gave some clue about these questions, and beyond possible stoichiometry between CXCL12 and CXCR4.Several lines of evidence support the concept that forms CXCR4 homo- and hetero-oligomers (which can contribute to the diversity of the receptor functions), as shown in the diffraction structure, the gain function of a mutant CXCR4 receptor responsible for the syndrome WHIM and allosteric modulation of CXCR4 functions by CXCR7 (ACKR3), the second receptor of the chemokine CXCL12. The ability to form oligomers opens many issues of CXCL12 and its interaction with CXCR4 and CXCR7 / ACKR3.The stoichiometry of this interaction still remains an open question, as the receptor is capable to form oligomers with the same receptor or other receptors, particularly CXCR7 / ACKR3. This receptor, known as scavenger, has not solved structure and the mechanism of interaction with CXCL12 is unknown.To study the interactions CXCL12 / CXCR4 / CXCR7, we applied several molecular modeling techniques such as peptide-peptide docking and molecular dynamics simulations.Objectives of this project were: the resolution of the different stoichiometric forms for the interaction of CXCR4 and CXCL12 (molecular modeling, docking and dynamic); modeling the CXCR7 / ACKR3 receptor structure and its interaction with CXCL12 (homology modeling), with the characterization of domains and residues key in the activation of downstream signaling pathways of the receptor (CXCR7 / ACKR3 mutants); the study and characterization of new innovative tools for the detection of oligomerization of these receptors in endogenous conditions. (Nanobodies, HTRF)The results of the first objective were published in January 2016: PMID 26813575.Modeling of CXCR7 / ACKR3 allowed us to generate several mutants of the receptor to test our hypothesis about the activation pathways.Nanobodies were fully characterized for CXCR4 to be used in a second study to identify oligomeric forms of the receptor in tissues and cells

Les chimiokines sont impliquées dans la chimioattraction. Dans le domaine cardiovasculaire, des études ont suggéré que les chimiokines pourraient être des médiateurs de la fonction cardiaque. L’objectif de ma thèse a été de définir dans le tissu cardiaque, le rôle de la chimiokine CXCL12 à travers sa liaison à chacun de ses récepteurs : CXCR4 et CXCR7. Les travaux présentés dans ce mémoire ont permis de mettre en évidence pour la première fois : l’expression protéique et la localisation dans les cardiomyocytes de l’isoforme spécifique CXCL12g et des récepteurs CXCR4, CXCR7, suggérant que cette chimiokine pourrait à travers ses récepteurs agir selon un système autocrine/paracrine. CXCL12 via ses deux récepteurs CXCR4 et CXCR7 apparaît comme un acteur incontournable dans l’organogenèse comme dans la fonction normale et pathologique du cœur
Chemokines are involved in chemoattraction. Some studies realized on normal heart and during cardiac pathological condition suggested that these proteins could be considered as key protein of cardiac fonction. The purpose of my thesis was to define in cardiac tissue the role of the chemokine CXCL12 via its interaction with these two receptors: CXCR4 and CXCR7. Findings presented in this report show for the first time that the protein expression and localization of CXCL12g isoforme and CXCR4 CXCR7 receptors in cardiac myocytes suggested that CXCL12 could acts via these two receptors as an autocrine/paracrine system. The chemokine CXCL12 via its two receptors CXCR4 and CXCR7 represented a key protein in the cardiac organogenesis as in normal and pathological cardiac function

Le couple CXCR4/SDF-1 joue un rôle crucial dans la domiciliation des cellules souches hématopoïètiques (CSH). L'étude de la régulation de la fonction de CXCR4 est cruciale pour mieux décrypter les mécanismes de migration, mobilisation et rétention des CSH, Un des modes de régulation implique l'accumulation de neutrophile élastase (NE) et cathépsineG (CG) associée au clivage de l'extrémité N-terminale de CXCR4, Nous montrons que la forme murine de CXCR4 est clivé très rapidement après traitement avec la NE et la CG, Les formes mutées de CXCR4 potentiellement résistants aux deux enzymes que nous avons générées sont toujours sensibles au clivage mais l'étude fonctionnelle de cas mutants a révélé que certains acides aminés sont essentiels à la signalisation de CXCR4. La fonction de CXCR4 est également régulée par la concentration extracellulaire de SDF-1. Nous montrons que le récepteur CXCR7 est capable de lier SDF-1, qui! n'est pas exprimé dans les cellules hématopoïètiques alors que son expression est forte dans les cellules de lignées stromales et primaires et qu'en surexpression, il ne confère ni la capacité migratoire ni l'activation des voies PÎ3K et MAPK en réponse à SDF-1. Cependant CXCR7 peut inhiber de manière paracrine la réponse à SDF-1 de cellules exprimant CXCR4. Finalement, nous avons démontré que des cellules stromales MS-5 surexprimant CXCR7 pouvaient inhiber la prolifération et la capacité de soutient de l'hématopoïèse des cellules hématopoïètiques immatures humaines et murines en piégeant SDF-1 du milieu extracellulaire suggérant fortement que CXCR7 est un récepteur « decoy » qui régule de manière négative la fonction de CXCR4
Couple CXCR4/SDF-1 plays a crucial role in the domiciliation of the HSC. The study of the regulation of the fonction of CXCR4 is crucial for better describing the mechanisms of migration, mobilization and retention of the hematopoietic original cells. One of the modes of regulation implies the accumulation of neutrophil elastase{NE) me cathepsinG (CG) associated with the cleavage of the N-terminal of CXCR4. We show that the murine form of CXCR4 is cleaved very quickly after treatment with NE and CG. The mutated forms of CXCR4 potentially resistant to the two enzymes which we generated are always sensitive to cleavage but the functional study of these mutants revealed that certain amino-acids are essential for CXCR4 signaling, The fonction of CXCR4 is also controlled by th0 extracellular concentration of SDF-1. We show that CXCR7 receptor is able to bind SDF- 1, is not expressed in thé hematopoietic cells whereas its expression is strong in stromal cell lines and primary stromal cells and that in overexpression, it confers neither the migratory capacity nor the activation of PI3K and MAPK pathways in response to SDF-1, However, CXCR7 can inhibit in a paracrine manner SDF-1 biological activities of cells expressing CXCR4, FinaHy, we showed that MS~5 stromal celis overexpressing CXCR7 inhibit the proliferation and hematopoiesis of human and murine hematopoietic immature cells by trapping SDF-1 of the extracellular medium strongly suggesting that CXCR7 is a "decoy receptor" which controls in a negative manner the fonction of CXCR4

Les chimiokines sont des petites protéines qui régulent la migration et le "homing" des cellules leucocytaires. Elles jouent également un rôle clef dans le développement de certains cancers en régulant les phénomènes de prolifération, d'angiogenèse ou encore de migration des cellules métastatiques. À ce jour, environs 40 chimiokines et plus de 19 récepteurs appartenant à la famille des récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) ont été répertoriés. De nombreuses études ont montré que les récepteurs liant les chimiokines pouvaient s'associer sous forme de complexes homo et hétéromériques. Les conséquences fonctionnelles associées à l'hétéromérisation sont diverses et fonction de la nature des récepteurs étudiés, du type de cellules sur lesquelles ces récepteurs sont exprimés et de l'expression relative des récepteurs. Cependant, le rôle physiologique exact de l’hétéromérisation des récepteurs aux chimiokines, et des RCPGs de manière générale, resteencore peu connu. Nous avons tenté de répondre à cette question dans ce travail de doctorat en étudiant plus particulièrement l’hétéromérisation de CXCR4 et CCR7 au cours du développement des lymphocytes B. Nous avons montré que le récepteur CXCR4 est exprimé à la surface des lymphocytes B à tous les stades de leur développement et qu’une diminution de l’expression de CXCR4s’opère lors de la transition du stade Pré-B vers les stades B immatures et matures. Cette transition s’accompagne d’une «uprégulation » du récepteur CCR7 qui est le plus fortement exprimé à la surface des lymphocytes B matures. Nous avons par ailleurs montré que la transition du stade Pré-B vers les stades B immatures et matures s’accompagne d’une forte inhibition de CXCR4, les cellules B matures étant totalement réfractaires à la migration dans un gradient de CXCL12. Cette perte totale de fonctionnalité ne pouvant pas s’expliquer par la diminution partielle de l’expression de CXCR4, nous avons testé si l’expression du récepteur CCR7 pouvait contribuer à la perte de fonction de CXCR4 observée. Dans un premier temps, nous avons comparé la capacité de CXCR4 à induire la chimiotaxie des lymphocytes B matures provenant de souris sauvages ou de souris CCR7KO déficientes pour l’expression de CCR7. Nous avons montré que l’absence de CCR7 permet de récupérer une migration significative des lymphocytes B matures dans un gradient de CXCL12. De manière intéressante, l’absence de CCR7 affecte spécifiquement la fonction de CXCR4 mais pas celle des récepteurs CXCR5 et CCR6 également exprimés à la surface des lymphocytes B matures. De plus, l’inhibition de CCR7 des lymphocytes B matures sauvages par des anticorps bloquant ne permet pas de reproduire l’effet de l’absence de CCR7. Ce résultat suggère que la signalisation du récepteur CCR7 ne serait pas impliquée. Nous avons également montré que l’absence de CCR7 s’accompagne d’un nombre plus important de lymphocytes B matures dans la moelle osseuse des souris CCR7KO, en parfait accord avec le rôle connu de CXCR4 dans la rétention des progéniteurs hématopoïétiques au sein de la moelle osseuse. Nous avonségalement montré que l’expression du récepteur humain CCR7 dans la lignée lymphocytaire Pré-B humaine Nalm-6 ou dans des cellules CHO-K1 exprimant le récepteur CXCR4 suffit à induire une perte de fonctionnalité de CXCR4. Tout comme pour les lymphocytes B maturesmurins, cette inhibition s’exerce en absence de toute stimulation de CCR7. Nous avons aussi montré que l’expression de récepteurs CCR7 mutants incapables de lier les chimiokines CCL19 et CCL21 (mutant CCR7NT) ou d’induire une signalisation (mutants CCR7D(R/A)Y et CCR7(N/A)PXXY) sont toujours capables d’induire l’inhibition de CXCR4, ce qui confirme qu’une signalisation CCR7 n’est pas nécessaire pour induire le phénomène de la régulation de CXCR4. Ce résultat montre aussi que les fonctions de signalisation et de régulation de CCR7peuvent être découplées.Nous avons également tenté d’identifier le mécanisme moléculaire associé à l’inhibition de CXCR4 par CCR7. Grâce à l’utilisation de biosenseurs BRET mesurant l’activation des protéines G, nous avons montré que l’expression de CCR7 inhibe fortement l’activation de la protéine Gαi2 connue pour jouer un rôle important dans la migration des lymphocytes. Ce résultat permet donc d’expliquer la perte de migration détectée dans les lymphocytes B coexprimant CXCR4 et CCR7. Cependant, nous avons aussi montré que l’expression de CCR7 n’empêche pas l’interaction physique de la protéine Gαi2 avec le récepteur CXCR4. Nous avons alors émis l’hypothèse que CCR7 exercerait son effetinhibiteur sur CXCR4 en interagissant physiquement avec lui et en altérant sa capacité à activer la protéine Gαi2. Nous avons montré par différentes techniques que le récepteur CCR7 interagit avec CXCR4 et que la conformation du complexe formé par CXCR4 et la protéineGαi2 est différente suivant que cette interaction a lieu au sein d’un homomère CXCR4/CXCR4 ou d’un hétéromère CXCR4/CCR7. L’ensemble de ces données suggère donc que l’hétéromérisation de CXCR4 avec CCR7 change la conformation du complexe CXCR4/Gαi2 et la capacité de CXCR4 à activer la protéine Gαi2. De manière intéressante, l’hétéromérisation de CXCR4 avec CCR7 inhibe également l’activation de la protéine Gαi1 mais pas celle de la protéine Gαi3. Ce résultat très intéressant suggère que l’hétéromérisation CXCR4/CCR7 ne serait pas simplement associée à une inhibition de la fonction de CXCR4 mais plutôt à une modulation de son profil d’activation. Cette hypothèse suggère donc que le récepteur CCR7 jouerait le rôle de modulateur allostérique endogène de CXCR4 capable de moduler l’activation de certaines voies de signalisation tout en en laissant d'autres fonctionnelles. Cependant, le manque de temps ne nous a pas permis de confirmer le maintiend’un signal dépendant de Gαi3 dans les cellules coexprimant CXCR4 et CCR7.L’ensemble de ces résultats suggèrent que le récepteur aux chimiokines CCR7 exercerait le rôle de modulateur allostérique de CXCR4 au cours du développement des lymphocytes B et que cette fonction nécessiterait l’interaction physique de CXCR4 et CCR7.À notre connaissance, ces résultats constituent la première indication que l’hétéromérisation de récepteurs aux chimiokines peut jouer un rôle dans un processus physiologique.
Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine)
info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les 39 millions de personnes infectées par le VIH/SIDA dans le monde, le coût des traitements, l’émergence de souches virales résistantes et les effets secondaires lourds soulignent la nécessité de trouver rapidement de nouveaux traitements. Une stratégie serait de bloquer l’entrée du virus dans les cellules de l’hôte. Parmi les différents partenaires impliqués dans l’entrée du virus, les récepteurs de chimiokines CCR5 et CXCR4, appartenant à la superfamille des RCPG, sont les deux principaux co-récepteurs du VIH-1. La conception de molécules à effet thérapeutique assistée par ordinateur est l’une des voies envisageables. Cette approche nécessite toutefois d’obtenir la structure 3D de la protéine, ce qui s’avère très complexe dans les cas des RCPG. En effet, ces récepteurs sont naturellement très faiblement exprimés, d’où la nécessité de développer des systèmes d’expression permettant d’obtenir les quantités de protéine pures et actives nécessaires aux études structurales envisagées. Ces récepteurs ont d’abord été exprimés dans la levure méthylotrophe H. Polymorpha, en adressant les protéines surexprimées vers les membranes des péroxisomes. Même si les taux d’expression semblaient prometteurs, les récepteurs produits dans ce système ne lient pas leurs ligands, et semblent former des agrégats indissociables après solubilisation. Nous avons donc testé un nouveau système, basé sur une expression stable et inductible dans les cellules S2 de D. Melanogaster. Les récepteurs ont été fusionnés à l’EGFP pour faciliter les étapes de détection, de quantification et de purification, mais aussi pour développer un test FRET afin de vérifier la fonctionnalité des récepteurs ainsi produits. Le FRET détecté entre EGFP. CXCR4 et SDF-1. TR prouve que les récepteurs sont produits sous forme fonctionnelle dans ce système. Par ailleurs, les récepteurs sont solubilisés par le NP-40 et les quantités de récepteurs obtenus (mg/L) sont compatibles avec les études structurales envisagées
The 39 millions AIDS infected patients worldwide, the cost of the treatments, the emergence of resistant viral strains and the heavy side effects underline the need for finding new treatments. A new strategy could be to block the virus entry in the host cells. Among the different molecular partners involved in the virus entry, the chemokine receptors CCR5 and CXCR4 belonging to the GPCR superfamily are known to act as the principal HIV-1 co-receptors. These receptors are thus representing ideal targets for entry-blocking drugs and computer-assisted drug design could be a way of choice to discover such molecules. This approach requires however to obtain the 3D structure of the proteins, which is very complex especially in the case of GPCR. Actually, these receptors are naturally very poorly expressed, and efficient and reliable heterologous expression systems are still to be developed to obtain the large quantities of pure and active proteins needed for the structural studies considered. These receptors were first produced in the methylotrophic yeast H. Polymorpha, by targeting the overexpressed proteins towards the membranes of peroxisomes. Even if the expression levels were rather promising, ligand-binding activities of the produced receptors were not measurable and moreover, the receptors were always aggregating after solubilization attempts. Therefore we tested a new system, based on a stable and inducible expression in D. Melanogaster S2 cells. The receptors were N-terminally fused to EGFP as a tag, in order to facilitate the steps of detection, quantification and purification, but also to develop a FRET test in order to check the functionality of the receptors thus produced. The FRET detected between EGFP. CXCR4 and SDF-1. TR proved that the receptors can be functionnaly expressed in this system. Moreover, the receptors could be solulilized by NP-40, and the amounts of protein obtained in this system (mg/L) are compatible with the structural studies considered