Letteratura scientifica selezionata sul tema "Transporteur d'acides aminés"

Les acides aminés ont de nombreuses fonctions dans l’organisme en plus de leur rôle comme constituants élémentaires des protéines. Ils peuvent par exemple servir de neurotransmetteur ou de signal pour l’activation de voies de signalisation intracellulaires. Leur passage à travers la membrane plasmique est facilité par des transporteurs de la famille des protéines SLC. Les transporteurs hétérodimériques d’acides aminés HAT appartiennent aux SLC. Les HAT sont constitués d’une chaîne légère SLC7 assurant la spécificité de transport et d’une chaîne lourde SLC3 impliquée dans l’adressage du complexe protéique à la membrane. Ma thèse a porté sur l’étude du rôle d’un homologue de SLC7 chez la drosophile, Minidiscs (Mnd), dans le fonctionnement du système nerveux. Mnd appartiendrait aux transporteurs du système L, principalement connus pour leur rôle dans la prolifération cellulaire. Mes travaux de thèse ont permis de mettre en évidence la localisation de Mnd dans le cerveau de drosophile dans certains neurones (corps pédonculés, neurones dopaminergiques) et dans certaines cellules gliales (glie corticale). La présence de Mnd dans le cerveau semble intervenir dans la modulation de certains comportements, tels que le réflexe de géotaxie négative. Ces travaux ont aussi montré que, comme les HAT de mammifères, Mnd s’associe de façon covalente à un partenaire protéique. Les expériences de transport semblent par ailleurs confirmer l’appartenance de Mnd au système L.Ces résultats suggèrent que Mnd est probablement impliqué dans la régulation de l’activité neuronale et donc dans le fonctionnement du système nerveux, ce qui n’avait encore jamais été décrit pour un transporteur du système L
Amino acids have many functions in the body in addition to their role as basic constituents of proteins. They can for example serve as a neurotransmitter or signal for the activation of intracellular pathways. Carriers of the SLC protein family facilitate their path through the plasma membrane. The heterodimeric amino acid transporters HAT belong to SLC proteins. HAT are composed of a light chain SLC7 ensuring the specificity of transport and a heavy chain SLC3 involved in the addressing of the protein complex to the plasma membrane. My thesis focused on studying the role of a SLC7 homologue in drosophila, Minidiscs (Mnd), in the functioning of the nervous system. Mnd might belong to system L carriers, mainly known for their role in cell proliferation. My thesis work led to highlight the location of Mnd in the drosophila brain in some neurons (mushroom bodies, dopaminergic neurons) and some glial cells (cortical glia). The presence of Mnd in the brain seems to be involved in the modulation of some behaviors such as negative geotaxis reflex. This work also showed that, as for mammal HAT, Mnd is associated covalently to a protein partner. Transport experiments seem also to confirm the belonging of Mnd to the system L. These results suggest that Mnd is probably involved in the regulation of neuronal activity and thus in the functioning of the nervous system, which had never been described for a system L carrier

Les transporteurs mitochondriaux de la famille des << MCF >> sont communs aux eucaryotes. Ils partagent une structure composée de trois domaines répétés et six domaines transmembranaires. Ces transporteurs varient par leur substrat transporté et, chez les plantes, par leur localisation cellulaire. Parmi les 58 gènes codant des MCF chez Arabidopsis, BAC1 et BAC2 (Basic Aminoacids Carriers) sont des homologues du transporteur d'ornithine et d'arginine de mitochondrie de levure. BAC2 se distingue de BAC1 par sa spécificité de transport et son expression faible dans les tissus végétatifs. Nous avons d'abord montré que l'expression de BAC2 est activée transcriptionellement en contrainte hyperosmotique. Nous avons localisé BAC2 dans la mitochondrie de plantes transgéniques portant des fusions traductionnelles entre BAC2 et la GFP. De plus, nous avons montré in vivo que BAC2 permettait à la plante d'utiliser l'arginine comme source d'azote. Nous avons caractérisé des allèles mutés bac2 en contrainte hyperosmotique. Ils accumulent une quantité de proline supérieure au sauvage. Les mutants expriment le gène P5CS1 nécessaire à la biosynthse de la proline plus fortement que le sauvage. Nous avons ensuite effectué une étude globale du transcriptome du mutant bac2 comparé au sauvage en contrainte hyperosmotique. L'expression des gènes est modulée différemment chez le sauvage et le mutant mais, au final peu de gènes sont exprimés différemment chez le mutant. Nous faisons l'hypothèse que BAC2 est un gène qui module la réponse à la contrainte hyperosmotique chez Arabidopsis et qu'il pourrait être impliqué dans le métabolisme des acides aminés basiques ou des métabolites de l'arginine en réponse à la contrainte.

Chaque organisme vivant évolue dans son écosystème, où il doit être capable de détecter et d’intégrer de multiples facteurs environnementaux (température, hygrométrie, composés chimiques organiques ou non…). Ces signaux jouent un rôle important dans la communication entre organismes. Chaque individu doit donc mettre en lien ces stimuli externes avec ses propres signaux internes (nutritionnel, métabolique, hormonal, infection…), et adapter son comportement en conséquence pour assurer sa survie et sa reproduction. Pour ce faire des mécanismes complexes de détection se sont développés, notamment le système chimio-sensoriel, permettant la réception et la discrimination de molécules chimiques externes. En parallèle, des organes internes sont sensibles aux signaux internes afin de détecter des carences et de contrôler l’homéostasie cellulaire et tissulaire. Ces processus sont notamment possibles grâce à des protéines transmembranaires qui sont spécialisées dans la réception et/ou le transport d’autres molécules comme les acides aminés (AAs), indispensables à tous les types cellulaires tels que les cellules du système nerveux.Nos travaux de recherche montrent qu’un transporteur d’AAs appartenant à la famille des Solute carrier 7A (SLC7A) nommé Minidiscs (MND) est exprimé dans le cerveau adulte, au niveau des neurones et des cellules gliales. Cette protéine semble se localiser au niveau de la membrane plasmique et de la membrane du réticulum endoplasmique. MND est exprimé dans les neurones formant une structure particulière du cerveau appelée Corps Pédonculés (CPs) et joue un rôle clef dans la réponse de ces neurones à certains L-AAs (L-Asp, L-Arg, L-Glu, L-Lys, L-Ile, L-Leu et L-Thr). Ce résultat démontre ainsi que des transporteurs de la famille des SLC7As sont impliqués dans le contrôle de l’activité des neurones. De plus, cela suggère que les CPs peuvent détecter directement des L-AAs via MND, faisant de cette structure un centre de détection du statut interne nutritionnel de l’individu. La réponse de ces neurones à la L-Leucine MND dépendante fait intervenir la voie de signalisation passant par TOR, mais n’implique pas la Glutamate Deshydrogenase (GDH). Ainsi, MND pourrait potentiellement moduler les comportements associés à cette structure, tels que la mémoire olfactive, l’agressivité... Cependant, nos études comportementales semblent indiquer que la présence de MND dans tous les neurones des CPs n’est pas requise pour la modulation du comportement d’agressivité territoriale des mâles.Mes données indiquent également que MND est requis pour la réponse des CPs au L-Glutamate, qui est aussi un neurotransmetteur. MND étant décrit comme transporteur de L-AAs non chargés et que le L-Glutamate est, dans sa forme physiologique un AA chargé négativement, des partenaires de MND sont potentiellement impliqués dans cette activation. Cinq types de récepteurs au L-Glutamate sont présents dans les mêmes neurones des CPs exprimant MND : NMDAR1, NMDAR2, KAIR1D, mGluR et GluCl��. Il a été possible de montrer que l’activation des CPs via le récepteur NMDAR1 est dépendante de la présence de MND. Toutefois, cette voie de détection de signaux glutamatergiques ne semble pas intervenir dans la régulation du comportement d’agressivité. Nous montrons également que l’activité des CPs en réponse au glutamate qui est dépendante de NMDAR1 semble différer suivant le contexte social. En effet, une réponse plus intense a été observée chez les mâles isolés socialement par rapport aux mâles groupés. Cette réponse au glutamate impliquant NMDAR1 pourrait dépendre de la détection chronique du 11-cis-Vaccenyl Acétate (cVA), une phéromone mâle, suggérant ainsi que l’environnement social joue un rôle sur l’activité des CPs.Ainsi, pris dans leur ensemble, mes résultats montrent que des transporteurs d’acides aminés de type SLC interviennent dans la capacité des neurones à répondre aux AAs comme la L-Leucine et aux neurotransmetteurs comme le glutamate
Every living organism lives in an ecosystem, where it needs to detect and integrate multiple environmental factors (temperature, humidity, organic or non-organic chemical compounds...). These signals play an important role in communication between organisms. Each individual must link these external stimuli with its own internal signals (nutritional, metabolic, hormonal, infection...), and adapt its behavior to ensure its survival and reproduction. To achieve this, complex detection mechanisms have been developed, including the chemosensory system, allowing the reception and discrimination of external chemical molecules. Internal organs are sensitive to internal signals to detect deficiencies and control cellular and tissue homeostasis. These processes are made possible by transmembrane proteins that specialize in detection and/or transporting other molecules such as amino acids (AAs), essential for all cell types such as neuronal cells.My research focuses on an amino acid transporter belonging to the SLC7A family called Minidiscs (MND) and we showed that MND is expressed in the adult brain, in neurons and glial cells. This protein appears to be localized at the plasma membrane and the endoplasmic reticulum. MND is expressed in neurons forming a particular brain structure called Mushroom Bodies (MBs) and plays a key role in the response of these neurons to several L-amino acids (L-Asp, L-Arg, L-Glu, L-Lys, L-Ile, L-Leu, and L-Thr). This result demonstrates that SLC7A transporters are involved in controlling neuron activity and suggests that MBs can directly detect L-amino acids via MND. That making this structure a center for detecting the individual's internal nutritional status. The response of these neurons to L-Leucine MND-dependent involves a TOR pathway and not a GDH one. Due to its localization within the CPs, MND may potentially modulate behaviors associated with this structure. However, the presence of MND in all MB neurons is not required for modulation of male territorial aggressive behavior.My results also show that MND is required for the MBs' response to L-Glutamate which is also a neurotransmitter. MND is described as a transporter of uncharged L-amino acids and not L-Glutamate which is a negatively charged AA. Five L-Glutamate receptors are expressed in the MB neurons expressing MND: NMDAR1, NMDAR2, KAIR1D, mGluR, and GluCl��. We demonstrated that MB activation via the NMDAR1 receptor is MND dependent. This glutamatergic signaling pathway does not appear to be involved in the regulation of aggressive behavior. However, MB activity in response to glutamate involving NMDAR1 appears to be modulated by the social environment. Thus, the response of the MBs is increased in isolated males compared to grouped males. This glutamate response via NMDAR1 could depend on the chronic detection of 11-cis-Vaccenyl Acetate (cVA), a male pheromone. This suggesting that social environment impacts the MB activity.Thus, my results show that SLC-type amino acid transporters are involved in the ability of neurons to respond to neurotransmitters, such as glutamate and AAs

Lors d’une infection microbienne, la défense de l’hôte comprend deux facettes complémentaires. Premièrement, le système immunitaire cible les pathogènes dans le but de les éliminer, une attaque correspondant à la résistance. Dans un second temps, l’organisme doit réparer les dégâts causés par le pathogène ou par la réponse immunitaire de l’hôte, un mécanisme appelé résilience. J’ai étudié les effets d’une infection intestinale par la bactérie Serratia marcescens chez la drosophile. Nous avons mis en évidence un processus de purge dans l’intestin, lors duquel les enterocytes -les cellules principales de l’intestin- se vident partiellement de leur contenu. L’épithélium intestinal devient alors très fin mais se régénère rapidement, protégeant ainsi la mouche des effets délétères de l’infection. J’ai identifié un transporteur d’acides aminés, CG1139, qui est nécessaire à la régénération de l’intestin. CG1139 est requis pour la mobilisation de certaines réserves métaboliques de la drosophile et pour le transport rétrograde de ces dernières vers l’intestin
Upon microbial infections, host defenses comprise two complementary facets. First, immune effectors target and kill the invading pathogen, an attack referred to as resistance. Second, the infected host must repair the damages inflicted by microbes or by the immune response itself, a mechanism called resilience. I have studied the effects of an intestinal infection with the bacterium Serratia marcescens in Drosophila. We have discovered a purge mechanism in the intestine, where enterocytes -the main cell type in the gut- extrude some of their internal contents. The intestinal epithelium thus becomes very thin but rapidly recovers its shape, thereby protecting the fly against the deleterious effects of infection. I have identified an amino acid transporter, CG1139, which is required for the intestinal recovery. CG1139 is necessary to mobilize the fly’s internal metabolic reserves and to transport some these metabolic stores back to the gut, in a retrograde manner

Deux types de voies qui régulent spécifiquement et pléiotropiquement l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés ont été découvertes chez Aspergillus nudulans. La première voie comprend les produits des gènes aauZ et aauY. AauZ code pour une " casein kinase" de type I (CKI) et aauY+ agit comme suppresseur multicopie de la mutation aauZ102 qui affecte drastiquement l'utilisation de la plupart des acides aminés comme sources d'azote dû à l'incapacité de la souche à les incorporer. AauY coderait pour une protéine similaire, dans son extrémité N-terminale, à Gti1p et Pac2p de Schizosaccharomyces pombe. Ces extrémités présentent une région hydrophobe conservée (hélice-α putative) et deux autres séquences conservées, une cible putative des CKI et une cible putative d'une kinase de type Pka1p. AauZ et AauY sont nécessaires pour l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés à un niveau post-transcriptionnel car aauZ1O2 n'affecte pas l'accumulation de l'ARN messager d'agtA (identifié au cours de cette thèse) codant pour le transporteur principal des acides aminés acides. Elles agiraient au sein de la même voie ou dans des voies parallèles régulant le même processus cellulaire. La deuxième voie dépend des produits des gènes affectés chez les mutants aau21 et aau22. Chez aau21 l'expression du gène de l'arginosuccinate synthétase est fortement diminuée et chez aau22 celle du gène de la thréonyl ARNt synthétase. Les mutations correspondantes affectent la croissance de la souche en présence de nombreux acides aminés comme seules sources d'azote dû au défaut de leur incorporation. Les "pools " intracellulaires des ARNt chargés d'arginine chez aau21 et de thréonine chez aau22 sont modifiés ce qui pourrait entraîner une réponse de carence en acides aminés. L'étude de l'expression d'agtA a montré que les deux mutations affectent l'expression des gènes des transporteurs d'acides aminés à un niveau post-transcriptionnel
Two pathways have been discovered, which specifically and pleiotropically regulate the expression of amino acid transporter genes in Aspergillus nidulans. The first pathway comprises the products of aauZ and aauY genes. AauZ encodes a casein kinase I and aauY+ acts as a multicopie suprressor of aauZ102 mutation which drastically impairs most amino acids utilisation by preventing their uptake. AauY is similar to Pac2p and Gti1p of Schizosaccharomyces pombe in its N-terminal domain. This domain contains a conserved hydrophobic region (putative α-helix) and two conserved sequences, one putative target of CKI kinases and an other of a Pka1p-like kinase. AauZ and AauY are required for the expression of amino acid transporter genes at a post-transcriptionnal level since in aauZ102 agtA messenger steady state levels are not affected. AgtA encodes the major acidic amino acids transporter and has been also identified during this thesis. The two predicted proteins would act either in the same or in parallel pathways regulating the same cellular process. The second pathway depends on the genes affected in aau21 and aau22 mutant strains. In aau21 the arginosuccinate synthetase gene expression is strongly affected and in aau22 the expression of a thréonyl tRNA synthetase gene is drastically diminished. Both mutations affect amino acid utilisation by preventing their uptake. They may result in the modification of intracellular charged t-RNA pools of arginine in aau21 and of threonine in aau22. This would probably induce an amino acid starvation response. Since agtA steady levels are unaffected in both mutants, it seems that both mutations result in a post-transciptional default in the expression of amino acid transporter genes

Cryptosporidium parvum, parasite de l'épithélium intestinal, est reconnu comme une cause majeure de diarrhée chez les jeunes enfants à l'origine d'une malnutrition et d'un retard de croissance. Afin d'explorer les mécanismes de cette malnutrution, nous avons étudié l'expression intestinale de transporteurs d'acides aminés, EAAT3 et NBAT, et d'oligopeptides PEPT1, au cours de l'infection dans un modèle de crytosporidiose aigue͏̈ chez le raton âgé de 4 à 50 jours. Nous montrons que l'implantation du parasite induit au pic de l'infection une dérégulation respectivement négative et positive de l'expression de EAAT3 et de PEPT1 tout le long de l'intestin grêle. Ces dérégulations impliquent des mécanismes transcriptionnels et post-traductionnels liés d'une part à l'implantation du parasite, et d'autre part à l'hypophagie et à la réponse immunitaire muqueuse. Ces résultats mettent en avant l'intérêt d'une prise en charge nutritionnelle précoce et prolongée des patients infectés par C. Parvum
Crytosporidium parvum is now recognized as being a major cause of diarrheal disease leading to malnutrition and growth retardation in young children. In order to assess the mechanism of C. Parvum-induced malnutrution, we investigated the intestinal expression of animo acid (EAAT3 and NBAT) and oligopeptides (PEPT1) transporters in an acute model of cryptosporidiosis in suckling rat aged from 4 to 50 days. We shown that parasite development induces a down- and up-regulation of PEPT1 and EAAT3 expression respectively along the entire small intestine at the peak of infection. Both transcriptional and post-translational mechanisms are involved in response to parasite implantation, hypophagia and mucosal immune response. .

Les protéines Rhésus des mammifères appartiennent à la superfamille Amt/Mep/Rh des transporteurs d'ammonium identifiés chez les bactéries, les levures, les plantes et les animaux. Alors que RhCE, RhD et RhAG sont spécifiquement érythroïdes, les protéines RhBG et RhCG sont exprimées dans divers organes impliqués dans le métabolisme et le transport de l'ammonium. Nous avons étudié les propriétés fonctionnelles des transporteurs RhBG et RhCG humains exprimés dans les cellules HEK293 et MDCK. La fonction de transport d'ammonium dans les cellules transfectées et sauvages a été analysée par le suivi des variations du pH intracellulaire en présence d'un gradient d'ammonium. Cette étude a été réalisée par spectrofluorimétrie en flux interrompu en utilisant une sonde fluorescente sensible au pH. Nous avons observé une alcalinisation très rapide et une énergie d'activation plus faible des cellules transfectées comparées aux cellules sauvages. Nos résultats montrent que les protéines RhBG et RhCG facilitent les mouvements de NH₃ à travers la membrane plasmique des cellules et apparaissent ainsi comme des canaux à NH₃. Sur la base de la structure 3D des canaux à NH3 bactériens, l'AmtB d'Escherichia coli et la Rh50 de Nitrosomonas europaea, et d'une modélisation par homologie des protéines Rh humaines selon la méthode HCA, nous avons identifié les différents acides aminés critiques pour la fonction du canal RhCG et comparé les mécanismes de transport d'ammonium des canaux Rh et de l'EcAmtB. Cette étude a permis de mettre en évidence des similitudes et des différences dans le mécanisme de transport d'ammonium via les transporteurs de la famille Amt et les protéines Rh
The mammalian Rh (Rhesus) proteins (RhCE, RhD, RhAG, RhBG and RhCG) belong to the Amt/Mep/Rh superfamily of ammonium transportera identified in bacteria, yeasts, plants and animals. Whereas RhCE, RhD and RhAG are erythroid specific, RhBG and RhCG are expressed in key organs associated with ammonium transport and metabolism particularly in kidney and liver. We have investigated the ammonium transport function of human RhBG and RhCG by comparing intracellular pH variation in wild type and transfected MDCK and HEK293 cells in the presence of an ammonium (NH₄⁺/NH₃) gradient. Stopped-flow spectrofluorimetry analysis, using a pH-sensitive probe, revealed, as compared with wild type cells, a low temperature-dependence of ammonium transport and a faster alkalinisation phase in RhBG and RhCG-transfected cells. Our results show that NH₃ movement across the plasma membrane is facilitated by RhBG and RhCG indicating that these proteins behave as NH₃ channels. Homology models based on crystallographic structures o the bacterial NH₃ channels Escherichia coli AmtB (EcAmtB) and Nitrosomonas europaea Rh5( (A/eRh50) confirms a channel structure for human Rh glycoproteins. Based on the 3D structure, we have highlighted critical residues involved in Rh channel activity and specific mechanistics of NH transport as compared to EcAmtB. This study reveals similarities and differences in ammonia transport mechanism through EcAmtB and human Rh proteins. These functional specificities might be related to the different physiological nitrogen roles in bacteria and mammals