Добірка наукової літератури з теми "Protéine contenant un domaine BEACH"

Des mutations récessives de NBEAL2 ont été décrites chez des patients atteints du syndrome des plaquettes grises (SPG). Ce syndrome se caractérise par une macro-thrombopénie, avec des plaquettes dénuées de granules-alpha, conduisant à des troubles de la coagulation, souvent associés à une splénomégalie. Ainsi, NBEAL2 a un rôle crucial dans le trafic des granules-alpha plaquettaires. En outre, notre laboratoire a montré que les patients avec un déficit en NBEAL2 peuvent présenter des caractéristiques cliniques semblables aux syndromes lymphoprolifératifs auto-immuns ; suggérant un rôle de NBEAL2 dans l'homéostasie immunitaire et la tolérance. Une cohorte internationale plus large de patients SPG a confirmé et décrit de nouvelles anomalies immunitaires chez ces patients (maladies auto-immunes, autoanticorps, lymphopénies). Si le rôle de NBEAL2 dans le trafic des granules est souvent étudié, le mécanisme exact conduisant au développement des manifestations auto-immunes chez les patients SPG reste inconnu. NBEAL2 appartient à une famille de protéines, impliquées dans le trafic vésiculaire, et possédant toutes un domaine BEACH conservé. Dans cette famille de protéines à domaine BEACH, une des protéines les plus proche de NBEAL2 est LRBA. LRBA est impliqué dans le recyclage de CTLA-4, un checkpoint immunitaire inhibiteur. CTLA-4 joue un rôle crucial dans la régulation des réponses immunitaires et la tolérance. Des mutations récessives de LRBA conduisent à des caractéristiques cliniques semblables aux déficiences partielles en CTLA-4 : auto-immunité, infiltrations lymphocytaires et lymphopénie B progressive. En condition physiologique, LRBA empêche la dégradation lysosomale de CTLA-4 et permet son recyclage à la membrane plasmatique. Par analogie avec LRBA, nous avons étudié l'importance de NBEAL2 dans le trafic intracellulaire des checkpoints immunitaires et nous avons apporté un nouveau regard sur son rôle dans les lymphocytes. NBEAL2 est ainsi une protéine d'échafaudage, se liant à LRBA, et impliquée dans le trafic de CTLA-4 ainsi que le trafic vésiculaire en général. Ces travaux apportent de nouvelles connaissances sur la régulation de CTLA-4 dans les lymphocytes T activés, une nouvelle liste de partenaires pour la protéine NBEAL2 ainsi qu'un nouveau modèle pour le trafic vésiculaire dans lequel est impliqué NBEAL2. Enfin, une meilleure compréhension des mécanismes conduisant à l'auto-immunité chez les patients atteints du syndrome des plaquettes grises pourrait conduire à un diagnostic plus précoce et un traitement adapté
Recessive NBEAL2 mutations have been reported in patients with Gray Platelet Syndrome (GPS). This syndrome is characterized by a macro-thrombocytopenia, with platelets lacking alpha-granules, leading to bleeding disorders, often associated with splenomegaly. Thus, NBEAL2 plays a crucial role in the trafficking of alpha-granules in platelets. Moreover, our lab has also described NBEAL2 deficiencies in patients presenting clinical features of the autoimmune lymphoproliferative syndrome, suggesting a role of NBEAL2 in immune homeostasis and tolerance. A broader international cohort of GPS patients has been described, revealing immune system abnormalities (autoimmune diseases, autoantibodies, lymphopenia). If the role of NBEAL2 in the traffic of granules is often investigated, the exact mechanism leading to the development of autoimmune manifestations in GPS patients remains unknown. NBEAL2 belongs to a protein family involved in vesicular trafficking, all of which possess a conserved BEACH domain. Within this BEACH-domain containing proteins family, one of the closest members to NBEAL2 is LRBA. LRBA is involved in the recycling of CTLA-4, an inhibitory immune checkpoint. CTLA-4 plays a crucial role in the regulation of immune responses and tolerance. Recessive mutations of LRBA lead to similar clinical features as partial CTLA-4 deficiency: autoimmunity, lymphocytic infiltrations, and progressive B lymphopenia. Physiologically, LRBA prevents the lysosomal degradation of CTLA-4 and allows its recycling to the membrane. By analogy with LRBA, we investigated the importance of NBEAL2 in immune checkpoints intracellular trafficking and we brought new insights on its role in lymphocytes. Thus, NBEAL2 is a scaffold protein, binding LRBA, and involved in CTLA-4 trafficking as well as in vesicular trafficking in general. This work brings new knowledge to the regulation of CTLA-4 in activated T lymphocytes, a list of new partners for NBEAL2 protein and a new model of vesicular trafficking in which NBEAL2 is involved. Finally, a better understanding of the mechanisms leading to autoimmunity in patients with gray platelets syndrome could lead to better diagnosis and treatment management

Depuis sa découverte il y a sept ans, les recherches intensives sur SAMHD1 en ont fait un facteur cellulaire important qui limite la réplication du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) à l’étape de transcription inverse dans les cellules immunitaires non-cyclantes. Le VIH-2 et certains virus de l’immunodéficience simienne (VIS) surmontent cette restriction en exprimant la protéine Vpx, qui conduit SAMHD1 à sa dégradation protéasomique. De nombreuses données expérimentales indiquent que l’activité triphosphohydrolase (dNTPase) de SAMHD1, qui diminue les niveaux cellulaires de dNTP, est responsable de la restriction. Cependant, la seule expression de SAMHD1 ne suffit pas à rendre les cellules résistantes à l’infection par le VIH-1 et ce quel que soit le type cellulaire. De plus, il n’existe pas de corrélation stricte entre la fonction neutralisante de SAMHD1 et sa capacité à dégrader les dNTP. Il a été suggéré que la phosphorylation du résidu T592 puisse inhiber les fonctions antivirales de SAMHD1 dans les cellules en division. Cependant, l’étude de mutants phospho-mimétiques ou phospho-ablatifs mène à des résultats contradictoires. Ces données permettent d’envisager que l’activité antivirale de SAMHD1 ne repose pas exclusivement sur son activité dNTPase et que sa régulation ne peut pas être expliquée que par la phosphorylation. Nous avons démontré que SAMHD1 est modifiée par la SUMOylation, i.e. une modification post-traductionnelle consistant en la conjugaison réversible des protéines SUMO ; et avons identifié les sites principaux modifiés. Nos résultats indiquent que les mutations empêchant la SUMOylation de SAMHD1, particulièrement celle du résidu K595 adjacent au résidu phosphorylable T592, invalident sa fonction antivirale sans affecter son activité dNTPase. Un phénotype similaire est observé après suppression de la région C-terminale de SAMHD1 (résidus 595-626). Nous suggérons donc que les résidus K595 SUMOylé et T592 phosphorylé font partie d’une interface responsable du recrutement d’un co-facteur méconnu, dépendant du type cellulaire, et pouvant jouer un rôle dans le mécanisme de restriction de l’infection par le VIH-1. Notre travail permet d’entrevoir un nouvel aspect de la régulation de SAMHD1 et contribue à la caractérisation des mécanismes moléculaires sous-jacents à son pouvoir antiviral. L’identification d’un ou plusieurs partenaires cellulaires de SAMHD1 permettra de mieux comprendre le mécanisme de restriction et pourra servir de cible thérapeutique pour combattre l’infection par le VIH-1
Since its discovery seven years ago, SAMHD1 has emerged as an important cellular factor that limits the replication of the Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) at the reverse transcription step in non-cycling immune cells. HIV-2 and some SIV overcome this restriction by encoding the Vpx protein, which bridges SAMHD1 to the proteasomal degradation pathway. A wealth of experimental evidence indicates that SAMHD1 triphosphohydrolase (dNTPAse) activity, which is responsible for cellular dNTP pools depletion, accounts for the premature termination of viral replication. Notably, SAMHD1 expression is not sufficient to render any tested cell type resistant to HIV-1. Besides, there is no strict link between SAMHD1 capacity to deplete dNTP pools and its neutralizing function. Phosphorylation of residue T592 is proposed to downregulate the antiviral function of SAMHD1 in cycling cells. However, the analysis of phosphomimetic or unphosphorytable mutants of SAMHD1 leads to contradictory results. Altogether, these data suggest that SAMHD1-mediated restriction may neither exclusively rely on its dNTPase activity, nor solely depend on the phosphorylation status of T592.We have demonstrated that SAMHD1 undergoes SUMOylation, i.e. a post-translational modification consisting in the reversible conjugation of SUMO on a target protein; and have identified the major sites of modification. Our results show that mutations preventing SAMHD1 SUMOylation, in particular at residue K595 that lies close to the phosphorytable T592 site, inhibit its antiviral properties without impairing its dNTPase activity. Notably, an analogous phenotype is observed upon deletion of SAMHD1 C-terminus (Δ595-626). Based on these data, we speculate that phosphorytable T592 and SUMOylated K595 residues are part of an interface in SAMHD1 C-terminal tail that is responsible for the recruitment of still unknown cofactor(s) involved in the mechanism of HIV-1 infection restriction. Our work highlights a novel aspect of SAMHD1 regulation and participates to the characterization of molecular basis underlying its antiviral function. The identification of one or several cellular partners will allow a better understanding of retroviral restriction mechanism and could serve as new therapeutic targets to fight HIV-1 infection

L’inflammasome NLRP3 est un complexe multi-protéique responsable de la production d’IL-1β en réponse à des signaux de danger. Certaines mutations de NLRP3 étant responsables de maladies inflammatoires l’activation de ce complexe se doit d’être finement régulée. Dans cette étude je me suis intéressé à l’importance de la protéine de choc thermique HSP70 dans l’activation de l’inflammasome NLRP3. J’ai dans un premier temps mis en évidence que l’absence d’HSP70 entraine une amplification des symptômes de la péritonite chez la souris. Le manque d’HSP70 augmente également l’activation de la caspase-1 et la production d’IL-1β par les macrophages issus de la moelle osseuse de souris (BMDMs) à la suite d’un traitement par différents activateurs de NLRP3 in vitro. Ces phénomènes sont associés à une augmentation du nombre et de la taille des complexes ASC/NLRP3 dans la cellule. De manière correspondante, la surexpression d’HSP70 dans les BMDMs diminue l’activation de la caspase-1 et la production d’IL-1β après traitement par des activateurs de NLRP3. Une des explications possibles de l’effet inhibiteur d’HSP70 est son interaction avec NLRP3 que j’ai observé par PLA (Proximity Ligation Assay). J’ai également utilisé un choc thermique pour surexprimer HSP70 et observé une inhibition de l’inflammasome NLRP3 in vitro. Finalement, une hyperthermie in vivo inhibe également les symptômes de la péritonite chez la souris, soulignant la relevance physiologique de ces observations. Cette étude fournit donc des preuves de l’effet inhibiteur d’HSP70 sur l’inflammasome NLRP3 et met en lumière un possible nouvel outil de traitement des maladies inflammatoires
NLRP3 inflammasome is a multi-protein complex aimed at producing IL-1β in response to danger signals. Gain of function mutations of NLRP3 are responsible for inflammatory diseases, so NLRP3-dependent inflammation required tight regulation. Here we investigated the importance of the stress sensor, Heat Shock Protein 70 (HSP70) on the NLRP3 inflammasome activation. First, the lack of HSP70 leads to a worsening of NLRP3-dependent peritonitis in mice. HSP70 deficiency also enhances caspase-1 activation and IL-1β production by murine Bone Marrow-Derived Macrophages (BMDMs) under NLRP3 activators treatment in vitro. These phenomena are associated with an increase in the number and size of ASC/NLRP3 specks. At the opposite side, the overexpression of HSP70 in BMDMs decreases caspase-1 activation and IL-1β production under NLRP3 activators treatment in vitro. One possible explanation of the inhibitory effect of HSP70 is its interaction with NLRP3. A heat shock, used as a way to induce the expression of HSP70 also inhibits the NLRP3 inflammasome activation in vitro. Finally, in vivo hyperthermia also inhibits peritonitis features in mice, highlighting the physiological relevance of our observations. This study provides evidences on the inhibitory role of HSP70 on the NLRP3 inflammasome and on the possibility to treat inflammatory diseases by inducing its expression, mainly by hyperthermia

L'athérosclérose consiste en l'accumulation de lipoprotéines de faible densité (LDL) dans la paroi vasculaire qui provoque l'infiltration de leucocytes, principalement des monocytes. Ces cellules se différencient alors en macrophages pour éliminer les LDL infiltrées en favorisant le transport inverse du cholestérol vers les lipoprotéines de haute densité.Cependant, lorsque l'efflux de cholestérol devient inefficace, les macrophages s’engorgent delipides, forment des cellules spumeuses qui meurent par apoptose ou nécrose. Ils déversent alorsleur contenu lipidique dans la matrice extracellulaire, formant ainsi le coeur nécrotique. Descristaux de cholestérol peuvent se former dans l’intima et sont phagocytés par les macrophages.Ils provoquent alors des dommages lysosomiaux qui activent le complexe inflammasomeNLRP3. Ce complexe entraîne la maturation de la caspase 1 qui clive les pro-cytokines en IL1Bet IL18 actives. Ces interleukines sont alors libérées et stimulent la sécrétion d'interféron γ(IFNγ) par les lymphocytes T CD4+, provoquant la prolifération et la migration des CellulesMusculaires Lisses (CML) vers le coeur nécrotique pour former la chape fibreuse. En plus desnombreux facteurs de risque des maladies cardiovasculaires comme le diabète ou le tabagisme,la perturbation des rythmes nycthéméraux comme chez les travailleurs postés, augmentel’incidence de ces maladies. Le récepteur nucléaire Rev-erb-α est un composant central del’horloge moléculaire. Il est en outre un régulateur important du métabolisme des lipides et dela réponse inflammatoire. Il représente donc une cible thérapeutique de choix dans le traitementde ces maladies multifactorielles liées à un dérèglement de l’horloge. Mes travaux montrentque l’absence de Rev-erbα dans un modèle murin pro-athérogène LDLr-/- entraînel’augmentation des taux plasmatiques de lipides et accélère le processus d'athérogenèse. Deplus, Rev-erb-α régule l'expression circadienne des composants de la voie NLRP3 et lasécrétion d'IL1B et IL18 dans les macrophages. Au niveau moléculaire, Rev-erb-α réprimedirectement la voie NLRP3, tandis que la déficience en Rev-erbα augmente l'activation de cettevoie. Ce mécanisme régulerait la susceptibilité aux stimuli inflammatoires dans des modèlesd'inflammation aiguë comme la péritonite ou l'hépatite fulminante en fonction du moment dela journée auquel les souris ont été stimulées. L'absence de Rev-erbα induit égalementl’expression de Nlrp3, Il1β et Il18 dans des modèles d'inflammation chronique commel'athérosclérose ainsi que l’expression de NLRP3 dans les macrophages des lésions d'athérome.De plus, IL1B et IL18 stimulent la différenciation des CML en cellules ostéoblastiques quiforment de la calcification intimale. Il est intéressant de noter que l'absence de Rev-erbα dansle fond génétique LDLr-/- entraîne une augmentation de la calcification intimale des lésions par rapport aux souris LDLr-/-Rev-erbα+/+, tandis que l'absence de Rev-erb-α dans les CMLprimaires augmente leur différenciation en ostéoblastes et la formation d'un dépôt calcique invitro. De manière intéressante, cet effet de la délétion de Rev-erbα observé sur le dépôt calciquein vitro est exacerbé lorsque les CML primaires sont stimulées en culture avec de l’IL1B. Reverb-α ne jouerait donc pas seulement un rôle dans la production d’IL1B par les macrophagesmais également dans la réception et l’interprétation de ce signal par les CML. L’activation deRev-erb-α par son ligand inhibe ces effets. Ces travaux mettent en évidence l’importance deRev-erb-α dans la régulation circadienne de la réponse inflammatoire et les phénomènesassociés au développement des maladies cardiovasculaires, identifiant Rev-erb-α comme unenouvelle cible thérapeutique qui permettrait de cibler avec une seule molécule plusieurs aspectsde la pathologie
Atherosclerosis is chronic inflammatory disease of the vascular wall, which consists inthe accumulation of Low Density Lipoproteins (LDL) into the vascular wall triggering theinternalization of leucocytes. Recruited monocytes differentiate into macrophages to removeLDL through the so-called reverse cholesterol transport pathway. However, when flux isimpaired, lipid-laden macrophages become foam cells leading to their apoptosis or necrosis.Their lipid content and cellular debris are then released in the extracellular matrix, thus formingthe necrotic core. In addition, laden-cholesterol crystals trigger lysosomal damage inmacrophage, which activates the NLRP3 inflammasome complex. NLRP3 inflammasome isinvolved in the maturation of the pro-caspase 1, which subsequently cleaves the pro- IL1B andpro-IL18 into mature IL1B and IL18. These interleukins are then released and stimulate thesecretion of interferon γ by CD4+ T cells, leading to the proliferation and the migration ofSmooth Muscle Cells (SMC) toward the necrotic core to form the fibrous cap. In addition tothe numerous risk factors of cardiovascular diseases such as diabetes or smoking, disruption ofdaily rhythms, as seen in shiftwork, increases the incidence of these diseases. Beyond its majorrole in metabolism and inflammation control, the nuclear receptor Rev-erb-α is also a corecomponent of the molecular clock. Altogether, it thus represents a putative therapeutic target inthe treatment of such multifactorial diseases related to clock impairment. My work shows thatthe deletion of Rev-erbα in a murine model of atherosclerosis (LDLr-/-) leads to an increase inplasma lipid levels and accelerates atherogenesis. In addition, Rev-erb-α regulates the circadianexpression of the NLRP3 pathway components as well as the subsequent secretion of IL1B andIL18 in primary human and mouse macrophages. At the molecular level, Rev-erb-α directlyrepresses the NLRP3 pathway, whereas Rev-erbα deficiency enhances its activation. Thismechanism may regulate the circadian susceptibility to inflammatory stimuli depending on thetime of challenge in acute inflammation models such as fulminant hepatitis or peritonitis. Theabsence of Rev-erbα also induces the expression of Nlrp3, Il1β and Il18 in models of chronicinflammation such as atherosclerosis as well as the expression of NLRP3 in lesionalmacrophages. In addition, IL1B and IL18 stimulate the differentiation of SMCs into osteoblastlikecells that form intimal calcification. It is noteworthy that Rev-erbα deletion in LDLr-/- miceis associated to an increase in lesion calcification in vivo, while the absence of Rev-erb-α inprimary SMCs increases their differentiation into osteoblasts and the formation of calciumdeposit in vitro. Interestingly, this differential effect observed on calcium deposition in vitro isexacerbated when primary SMCs are stimulated in culture with IL1B. Therefore, Rev-erb-α may be involved not only in macrophage-mediated IL1B production but also in the sensing ofsuch signal by SMCs. Conversely, treatment with Rev-erb ligands inhibits these effects. Thiswork emphasizes the key role of Rev-erb-α in the circadian regulation of the inflammatoryresponse and in the development of cardiovascular diseases, thus identifying Rev-erb-α as anew therapeutic target that act on several aspects of the pathology