Дисертації з теми "Protéine précurseur de l'amyloïde"
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Lessard, Christian. "Étude sur la régulation et de la voie moléculaire de la Béta-sécrétase et de préséniline." Doctoral thesis, Université Laval, 2010. http://hdl.handle.net/20.500.11794/21906.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer (MA) est caractérisée par la présence de plaques amyloïdes. Le peptide amyloïde provient d'un clivage séquentiel du peptide précurseur amyloïde par l'activité de la β-sécrétase (BACE) et l'activité y-sécrétase des présénilines (PSI et PS2). L'activité présénilinase consiste à couper PSI pour former un complexe y-sécrétase fonctionnelle. Il a été démontré que BACE interagit directement avec PSI mais le rôle de cette interaction demeure inconnu. Pour explorer les voies de signalisation de ces deux protéines, nous avons utilisé le système double-hybride en levure en utilisant BACE comme appât. Le résultat de ce criblage a permis d'identifier un interacteur protéique potentiel de BACE: l'ubiquiline 1 (UBQLN1). L'UBQLN1 est impliquée dans la dégradation protéique et son variant (UBQLN1delta8) a été associé à la MA. Nous avons observé une interaction entre BACE et UBQLN1. Cette interaction est perdue quand BACE est exprimée avec le variant UBQLN1delta8. La surexpression de l'UBQLNl entraîne la réduction de l'activité de BACE ainsi qu'une réduction de sa demi-vie contrairement à l'expression d'UBQLN1delta8. L'UBQLN1delta8 s'avère à augmenter la production du peptide amyloïde. Par ailleurs, l'expression de dominant négatif de BACE affecte la maturation de PSI en augmentant le niveau de PSI FL. Un inhibiteur de BACE, le Z-VLL s'avère à ne pas inhiber l'activité de BACE. Par contre, il accumule PSI FL et inhibe l'activité de PSI. Nous suggérons que UBQLN1delta8 entraîne le développement de la MA via une dérégulation au niveau du mécanisme de dégradation de BACE augmentant ainsi son activité et la production du peptide amyloïde. Avec le Z-VLL, nous avons inhibé l'activité présénilinase entraînant une inhibition de l'activité γ-sécrétase. Les mutations dans PSI affectent également la signalisation de la β-caténine, une protéine similaire à une plakophiline neuronale (NPRAP). NPRAP est spécifique au cerveau et interagit avec PSI. Le rôle de cette interaction est inconnu. Le criblage en levure en utilisant NPRAP comme appât, nous a permis d'identifier certaines protéines comme la karyophérine-α2 (KPN2A). Pour découvrir les fonctions de NPRAP, nous avons effectué un ± microarray ¿. II en résulte que NPRAP fait varier l'expression de plusieurs gènes dont le gène codant pour la butyrylcholinestérase. La capacité de NPRAP de migrer au noyau et d'activer certains gènes est bien établi mais il est impossible pour le moment de la rallier à la MA.
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Itkin, Anna. "Etude pluridisciplinaire de peptides liés à la maladie d'Alzheimer: de la protéine précurseur de l'amyloïde (APP) aux oligomères de beta-amyloïde et aux inhibiteurs de gamma-sécrétase." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2012. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209705.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer (AD) est un désordre neurodégénératif progressif et la forme la plus commune de démence. A l’heure actuelle, il n'y a aucun remède et la maladie est toujours fatale. Une des caractéristiques histopathologiques de l'AD est la présence de dépôts protéiques, les plaques amyloïdes, dans le cerveau. Ces plaques sont formées par les peptides amyloïdes β (Aβ) de 40 et 42 résidus, qui sont les produits de clivage par des protéases de la protéine précurseur de l’amyloïde (l'APP). L'élucidation de certains des processus clés dans la cause et le développement de l'AD est une étape cruciale pour le développement de traitements nouveaux et efficaces.Les propriétés conformationnelles du segment transmembranaire (TM) de l’APP peuvent affecter sa protéolyse par la γ-sécrétase. Ces propriétés ne sont pas encore clairement établies. Afin de comprendre le rôle des variations structurelles du TM dans le traitement de l'APP, des détails structurels des peptides APP_TM4K, chimiquement synthétisés, ont été étudiés dans la bicouche lipidique en utilisant la réflexion totale atténuée par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (ATR-FTIR) et la résonance magnétique nucléaire à l’état solide (ssNMR). Tandis que la structure secondaire globale du peptide APP_TM4K est hélicoidale, une hétérogénéité conformationnelle et orientée a été observée pour le site de clivage γ et, dans une plus faible mesure, pour le site de clivage ζ. Ces variabilités conformationnelles autour des sites de clivage γ et ζ peuvent avoir des implications importantes dans le mécanisme de clivage et donc dans la production d’Aβ. Il a été aussi démontré que la dernière glycine dans le motif de dimérisation GxxxG est transmembranaire. Ceci peut impliquer que la dimérisation via ce motif pourrait servir d’ancrage et conférer une orientation transmembranaire stable au segment transmembranaire de l’APP.
Le peptide amyloïde β est directement lié à la maladie d’Alzheimer. Partant de sa forme monomérique, l’Aβ s'agrège pour produire en final des fibrilles et aussi de manière transitoire toute une gamme d'oligomères, ces derniers étant la plupart neurotoxiques. Une dérégulation de l’homéostasie du Ca2+ dans le cerveau vieillissant et dans des troubles neurodégénératifs joue un rôle crucial dans de nombreux processus et contribue au dysfonctionnement et à la mort cellulaire. Nous avons postulé que le calcium peut permettre ou accélérer l'accumulation d'Aβ. Le modèle d'accumulation d'Aβ (1-40) et celui d'Aβ (1-40) E22G, un peptide amyloïde portant la mutation arctique qui cause une apparition prématurée de la maladie, ont été comparé. Nous avons constaté qu'en présence de Ca2+, l’Aβ (1-40) forme de préférence des oligomères semblables à ceux formés par l’Aβ (1-40) E22G avec ou sans Ca2+, tandis qu'en absence de Ca2+ l'Aβ (1-40) s’agrège sous forme de fibrilles. Les ressemblances morphologiques entre oligomères ont été confirmées par microscopie de force atomique. La distribution des oligomères et des fibrilles dans des échantillons différents a été détectée par électrophorèse sur gel suivie d’une analyse par Western blot, dont les résultats ont été confirmés par des expériences de fluorescence à la thioflavine T. Dans les échantillons sans Ca2+, l’ATR-FTIR révèle la conversion des oligomères en feuillets β antiparallèles en la conformation caractéristique des fibrilles en feuillets β parallèles. En général, ces résultats nous ont ameré à conclure que les ions calcium stimulent la formation d'oligomères d'Aβ (1-40), qui sont impliqués dans la pathogénèse d'AD.
Malgré les progrès énormes obtenus dans la compréhension de la maladie (AD), il reste un défi majeur, celui du développement de médicaments nouveaux et efficaces. Afin d’obtenir des éclaircissements sur le mécanisme d'action de deux nouveaux puissants modulateurs de la γ-sécrétase - le benzyl-carprofen et le sulfonyl-carprofen dans la bicouche lipidique, la technique de RMN à l’état solide a été employée. Précédemment, les dérivés du carprofen ont été localisés dans des membranes de lipides par des expériences de diffusion (scattering) des neutrons. Les contraintes déterminées à partir des expériences de ssNMR ont permis d’affiner leurs positions et d’obtenir une orientation précise dans la double couche lipidique. Ces résultats combinés indiquent que le mécanisme probable de modulation du clivage par la γ-sécrétase est une interaction directe des carprofènes avec le domaine TM de l’APP. Une telle interaction, empêcherait à la formation de dimères d'APP, dimérisation nécessaire au clivage séquentiel par la γ-sécrétase, diminuant ou réduisant ainsi énormément la production d’Aβ, tout particulièrement d’Aβ42.
Les résultats de ce travail apporte de nouvelles informations sur les processus clés impliqués dans l'AD; Production de l'Aβ à partir de l'APP, formation des oligomères d'Aβ et mécanisme d'action potentiel de molécules thérapeutiques. Nous pensons que ces résultats pourront permettre une meilleure compréhension de la maladie et pourront aider dans la conception de nouveaux médicaments contre cette maladie.
Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder and the most common form of dementia. There is no cure and the disease is fatal. One of the characteristic histopathological markers of AD is the presence of proteinaceous deposits, amyloid plaques, in the brain. These plaques are formed by the amyloid β-peptides (Aβ) 40- and 42-residue-long, which are protease cleavage products of the amyloid precursor protein (APP). Elucidation of some of the key processes in the cause and the development of AD is crucial for the development of new and efficient treatments.
Conformational properties of the transmembrane (TM) segment of APP may affect its proteolytic processing by γ-secretase. These properties have not been definitely established. In addressing the role of structural variations of the TM sequence in APP processing, structural details of the chemically synthesized APP_TM4K peptides within the membrane bilayers were studied using Attenuated total reflection Fourier transform spectroscopy (ATR-FTIR) and solid-state nuclear magnetic resonance (ssNMR) techniques. While the overall secondary structure of the APP_TM4K peptide is an α-helix, conformational and orientational heterogeneity was observed for the γ-cleavage site and, to a smaller extent, for the ζ-cleavage site. Evidence for the conformational variability around γ- and ζ-cleavage sites may have important implications for the cleavage mechanism and hence for the Aβ production. It was also found that the last glycine within the sequence of GxxxG motifs is in the transmembrane orientation, implying that dimerization via these motifs may act as an anchor, confining the TM dimer to the stable transmembrane orientation.
Amyloid β-peptide is directly linked to AD. Starting from its monomeric form, Aβ aggregates into fibrils and / or oligomers, the latter being the most neurotoxic. Dysregulation of Ca2+ homeostasis in aging brains and in neurodegenerative disorders plays a crucial role in numerous processes and contributes to cell dysfunction and death. Here we postulated that calcium may enable or accelerate the aggregation of Aβ. The aggregation pattern of Aβ(1-40) and of Aβ(1-40)E22G, an amyloid peptide carrying the Arctic mutation that causes early onset of the disease, were compared. We found that in the presence of Ca2+, Aβ(1-40) preferentially formed oligomers similar to those formed by Aβ(1-40)E22G with or without added Ca2+, whereas in the absence of added Ca2+ the Aβ(1-40) aggregated to form fibrils. Morphological similarities of the oligomers were confirmed by contact mode atomic force microscopy (AFM) imaging. The distribution of oligomeric and fibrillar species in different samples was detected by gel electrophoresis and Western blot analysis, the results which were further supported by thioflavin T fluorescence experiments. In the samples without Ca2+, Fourier transform infrared spectroscopy revealed conversion of oligomers from an anti-parallel β-sheet to the parallel β-sheet conformation characteristic of fibrils. Overall, these results led us to conclude that calcium ions stimulate the formation of oligomers of Aβ(1-40), that have been implicated in the pathogenesis of AD.
Despite the tremendous progress in understanding AD, there remains the challenge of the development of new and efficient drugs. In order to shed light onto the mechanism of action of two new potent γ-secretase modulators -- benzyl-carprofen and sulfonyl-carprofen within lipid bilayers, ssNMR technique was employed. Using neutron scattering experiments it was previously found that sulfonyl-carprofen and benzyl-carprofen partition into the headgroup region of the lipid bilayer. The orientational constraints derived from the ssNMR experiments refined their position into precise orientation. Combined, these results indicate that carprofen-derivatives can directly interact with the region of APP that mediates dimerization. Such interaction, would interfere with proper APP-dimer formation, which is necessary for the sequential cleavage by γ-secretase, diminishing or greatly reducing Aβ42 production.
Results obtained during this work shed new light onto some of the key processes in AD: Aβ production from APP, formation of Aβ oligomers and insights into the mechanism of action of potential therapeutics. We believe that these results will promote a better understanding of the disease and will help in future drug design.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Proulx, Marie-Claude. "Identification de facteurs régulant le complexe γ-sécrétase dans le contexte de la maladie d'alzheimer". Master's thesis, Université Laval, 2007. http://hdl.handle.net/20.500.11794/19313.
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Vaillant-Beuchot, Loan. "Étude des mécanismes liés aux dysfonctions mitochondriales, à l'altération de la mitophagie et aux défauts du transport mitochondrial dans la maladie d'Alzheimer." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2022. http://www.theses.fr/2022COAZ6019.
Анотація:
Les mitochondries assurent des fonctions essentielles dans les cellules via la production d'énergie sous forme d'ATP, la captation de calcium et la régulation de la mort cellulaire par apoptose. Les dysfonctions des mitochondries apparaissent à des stades précoces de la maladie d'Alzheimer (MA), et ont été particulièrement associées au peptide toxique Aβ. Ce dernier est issu du clivage séquentiel de la protéine précurseur de l'amyloïde (APP) par la β- et la γ-sécrétase. Plusieurs traitements ciblant l'Aβ se sont avérés inefficaces contre la progression de la MA, orientant les recherches sur le potentiel toxique d'autres fragments issus du clivage de l'APP. L'hypothèse de mon projet porte sur la toxicité spécifique des fragments APP C-terminaux (APP-CTFs : C83 et C99 (précurseur direct de l'Aβ)) en se focalisant sur l'étude de la structure, la fonction des mitochondries et la mitophagie. J'ai également étudié l'impact de l'APP et de ses fragments sur la machinerie de transport des mitochondries, un mécanisme clé de leur renouvellement, en particulier dans les neurones.Premier axe : Impact de l'accumulation des APP-CTFs sur la structure, la fonction des mitochondries et sur la mitophagie. Nous décrivons une accumulation des APP-CTFs dans la fraction mitochondriale de modèles mimant les formes familiales de la MA in vitro (cellules de neuroblastome humains exprimant l'APP portant la double mutation suédoise (SH-SY5Y-APPswe), ou le fragment C99 (SH-SY5Y-C99)) et in vivo (souris transgéniques 3xTgAD exprimant les mutations APPswe, TauP301L, PS1 (M146V) ou bien le fragment C99 après infection virale). Par le biais d'une approche pharmacologique bloquant l'activité de la γ-sécrétase, nous démontrons in vitro et in vivo que l'accumulation des APP-CTFs, indépendamment de l'Aβ, est associée à l'agglomération de mitochondries structurellement altérées et surproduisant des espèces oxygénées réactives toxiques, conjointement à un blocage de la mitophagie. Nous avons conclu notre étude par la démonstration de l'altération de la mitophagie dans les cerveaux de patients atteints de la MA sporadique, corrélant avec les niveaux d'APP-CTFs (1, 2).Second axe : Etude des effets de l'APP, des APP-CTFS et de l'Aβ sur les protéines de transport mitochondrial. J'ai d'abord démontré l'impact de l'APP endogène et de la surexpression de l'APPswe sur les niveaux des protéines de la machinerie de transport mitochondrial in vitro (fibroblastes de souris KO pour l'APP ainsi que dans cellules SH-SY5Y-APPswe). J'ai discriminé le rôle de l'accumulation des APP-CTFs de celui de l'Aβ sur l'expression de ces protéines en traitant les cellules APPswe avec l'inhibiteur de la γ-sécrétase. J'ai validé ces observations en utilisant des fibroblastes de souris déplétés des présénilines (composants catalytiques de la γ-sécrétase) mimant une accumulation des APP-CTFs. J'ai par ailleurs démontré une implication des APP-CTFs et de l'Aβ dans le défaut de recrutement des mitochondries à la machinerie de transport dans les cellules SHSY-5Y différentiées. En analysant des cerveaux de souris 3xTgAD et WT à différent âges et des échantillons de cerveaux de patients Alzheimer sporadiques à différents stades de la maladie, nous rapportons que le développement de la MA et l'âge en lui-même ont un impact différentiel sur l'expression de certaines protéines de transport mitochondrial (3).Ces études démontrent de nouveaux mécanismes moléculaires impactant l'homéostasie mitochondriale au cours du développement de la MA. Ces découvertes permettront la mise en place de nouvelles pistes thérapeutiques ralentissant les dysfonctions des mitochondries et, ou favorisant leur renouvellement dans le contexte de la MA.(1). Vaillant-Beuchot L.*, Mary A.* et al. Acta Neuropathologica 2020.(2). Mary A.*, Vaillant-Beuchot L.* et al. Médecine/sciences 2021.(3). Vaillant-Beuchot et al. En cours de soumissionMitochondria are essential organelles in cells, ensuring energy production with ATP synthesis, calcium buffering, apoptosis regulation. These functions are altered at early stages of Alzheimer's disease (AD) and are essentially induced by the Amyloid (Aβ), produced after the sequential cleavage of amyloid precursor protein (APP) by β- and γ-secretase. Aβ is a major actor of AD development but all the treatments targeting this peptide remain ineffective. C-terminal APP fragments (APP-CTFs: C83 and C99 (Aβ precursor) are other fragments presenting specific toxicity in AD and new potential therapeutic targets. My project is focus on the study of APP-CTFs toxicity, independently of Aβ, on the structure, function of mitochondria, their degradation by mitophagy and on mitochondrial transport proteins. They constitute the complex allowing mitochondrial transport in cells, especially in neurons, closely linked to mitochondrial renewal, particularly in neurons.First axe: APP-CTFs impact on mitochondrial structure, function and mitophagy. We described APP-CTFs accumulation in mitochondrial fraction in vitro (human neuroblastoma cells expressing APP Swedish double mutation (SH-SY5Y-APPswe) or C99 fragment (SH-SY5Y-C99)) and in vivo (3xTgAD mice expressing APPswe, TauP301L, PS1 (M146V) or C99 fragment after viral injection). We inhibit the cleavage of APP-CTFs and the production of Aβ by pharmacological approaches, to abolish γ-secretase activity. Ours results show for the first time in vitro and in vivo, that high concentration of APP-CTFs independently of Aβ, impact mitochondrial structure, function and alter mitophagy process, resulting in an accumulation of altered mitochondria producing high levels of toxic reactive oxygen species. In addition, our results in patient brains of sporadic AD (SAD) patients show altered mitophagic protein levels correlating with APP-CTFs accumulation (1-2).Second axe: study of the effects of APP, APP-CTFs and Aβ peptide on mitochondrial transport machinery. I reported the specific regulation of mitochondrial transport protein by endogenous APP (Mice fibroblasts APP WT and KO) and the overexpression of APPswe (and in SH-SY-5Y-APPswe cells). APP-CTFs and Aβ differentially regulate mitochondrial transport protein levels in treated SH-SY-5Y-APPswe cells with γ-secretase inhibitor. These results were validated in mice fibroblasts KO for presenilins (catalytic compounds of γ-secretase) avoiding APP-CTFs degradation. APP-CTFs and Aβ impair the recruitment of mitochondria to its transport machinery in differentiated SHSY-5Y. The progression of the disease deregulates the levels of mitochondrial transport protein in vivo (3xTgAD and WT mice brains, C99 injected mice brains) and in SAD patients brains. The analyses of young and old mice brains and of SAD patients samples at different stages of the disease, allowed us to demonstrate an impact of aging in the regulation of mitochondrial transport protein levels. This phenomenon occurs also in addition with AD progression (3).These studies highlight new molecular mechanisms impacting mitochondrial homeostasis during AD progression. Our findings will bring new therapeutic research to slow down mitochondrial dysfunctions and/or to stimulate their renewal in AD context.(1). Vaillant-Beuchot L.*, Mary A.* et al. Acta Neuropathologica 2020.(2). Mary A.*, Vaillant-Beuchot L.* et al. Médecine/sciences 2021.(3). Vaillant-Beuchot et al. En cours de soumission
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Ndiaye, Séga. "Recherche des partenaires de l'amyloïde-bêta 1-42 par spectrométrie de masse." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066540.
Анотація:
L’utilisation de la protéomique et de la spectrométrie de masse est devenue indispensable pour la compréhension au niveau moléculaire de nombreuses pathologies. Le peptide amyloïde bêta (Aβ) 1-42 tient un rôle central dans le développement de la maladie d’Alzheimer (MA). Cependant, les mécanismes de la toxicité induite par ce peptide sont toujours mal connus. Ce travail vise à identifier les partenaires protéiques de la forme fibrillaire du peptide Aβ, afin d'avoir une meilleure comprehénsion des mécanismes moléculaires induits par ce peptide et d'identifier d'éventuels candidats comme cibles thérapeutiques de traitement contre la MA. Pour cela, nous avons mis en place une stratégie de co-précipitation des protéines en interaction avec le peptide Aβ 1-42 sous forme fibrillaire, en utilisant des protéines extraites de synaptosomes de rat. L’identification des protéines co-précipitées avec les fibrilles est réalisée en LC-MS/MS (Hesse et al. 2011) (ESI-LIT-FTICR). Les résultats obtenus sur six expériences indépendantes nous ont permis d’identifier 172 protéines spécifiquement co-précipitées à l’Aβ. Parmi ces protéines, 11 sont identifiées dans l’ensemble des réplicats biologiques Ras-related protein Ral-A, Cytochrome b-c1, amine oxidase B, 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase type 2, mitochondrial import TOM70, Dynamin-like 120 kDA protein, Succinate dehydrogenase, LETM1, EF-hand domain containing protein, Up-regulated during skeletal muscle growth protein et Dihydrolipoyllysine-residue succinyltransferase component of 2-oxoglutarate dehydrogenase complex. . Certaines de ces protéines sont associées dans la littérature au contrôle de l’homéostasie du calcium, ou l’organisation des microtubules, qui sont perturbées dans la MA. Afin de pouvoir compléter cette liste nous avons mis au point au laboratoire le couplage entre la chromatographie liquide et les spectromètres de masse équipés d’une source MALDI. Ce couplage nous offre des possibilités d’anlyses supplémentaires (Chiappetta et al. 2010) ainsi qu’une complémentarité d’analyse comparé au montage classique (LC-ESI). Pour comprendre la complémentarité protéique et peptidique de ces deux approches(LC-MALDI et LC-ESI) nous avons étudié différents facteurs phyisco-chimiques pouvant induire une discrimination et une ionisation préférentielle
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Jordà, Siquier Tomàs. "Rôles physiologiques et pathologiques de la protéine précurseur amyloïde à la présynapse." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0054.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative qui touche 47 millions de personnes dans le monde et représente le type de démence le plus répandu. L'étiologie de la maladie est inconnue mais les preuves génétiques de la forme familiale de la maladie indiquent que la protéine précurseur amyloïde (APP) joue un rôle clé dans la pathologie. L'APP est le substrat de la réaction protéolytique produisant des peptides Aβ qui composent les plaques amyloïdes, l'une des principales caractéristiques pathologiques du cerveau atteint de la MA. De plus, l'APP est exprimée de manière ubiquitaire par les neurones où elle interagit avec plusieurs protéines présynaptiques, mais le rôle de ces interactions est inconnu.Le but de ma thèse était d'étudier les fonctions physiologiques et pathologiques de l'APP liées à sa localisation présynaptique. D’abord, nous avons étudié les conséquences sur les mécanismes présynaptiques de la délétion génétique de la préséniline, la sous-unité catalytique de la γ-sécrétase, la protéase intramembranaire qui clive l'APP. Nous avons observé qu'en l'absence de préséniline, l'APP s'accumule dans les axones. En combinant l'optogénétique à l'électrophysiologie, nous avons évalué la transmission synaptique et la plasticité dans la région CA3 de l'hippocampe. La facilitation présynaptique, l'augmentation de la libération de vésicules synaptiques pendant la stimulation répétitive était réduite alors que la neurotransmission basale ne l'était pas. L'altération des mécanismes présynaptiques était due à l'accumulation d'APP Cter qui diminue l'abondance de synaptotagmine-7, une protéine essentielle à la facilitation. En utilisant une approche similaire, nous avons étudié les conséquences de la suppression génétique de l'APP elle-même et observé à nouveau une altération de la facilitation présynaptique. Dans leur ensemble, ces résultats démontrent l'importance de l'homéostasie de l’APP dans la plasticité présynaptique.J'ai ensuite étudié les altérations possibles de l'APP, en plus des peptides amyloïdes, dans le cerveau de la MA. J'ai découvert que l'APP s'accumule abondamment avec des protéines présynaptiques autour des plaques amyloïdes à noyau dense dans le cerveau humain atteint de la MA. De plus, le domaine Nter, mais pas le domaine Cter de l'APP, est enrichi dans le noyau des plaques amyloïdes révélant un rôle pathologique potentiel de l'APP Nter sécrété dans les plaques à noyau dense. L'analyse ultrastructurale des accumulations de l'APP révèle d'abondants corps multivesiculaires contenant des protéines des vésicules présynaptiques et une accumulation d'APP dans les autophagosomes. Enfin, nous avons observé qu'en dehors des accumulations APP, l’abondance des protéines présynaptiques étaient réduite, dans le neuropile de la couche moléculaire externe du gyrus denté. Dans l'ensemble, les données que j'ai collectées au cours de ma thèse soutiennent un rôle présynaptique de l'APP en physiologie et en pathologie dans la MA et mettent en évidence les accumulations d'APP comme un site pathologique où les protéines présynaptiques sont mal distribuéesAlzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease which affects 47 million people worldwide, being the most prominent type of dementia. The etiology of the disease is unknown but genetic evidence from the familial form of the disease indicates that the amyloid precursor protein (APP) plays a key role in the pathology. Importantly, APP is the substrate in the proteolytic reaction producing Aβ peptides which compose the amyloid plaques, one of the main pathological hallmarks in AD brain. In addition, APP is ubiquitously expressed by neurons where it interacts with multiple presynaptic proteins but the role of these interactions is elusive.The aim of my thesis was to study the physiological and pathological functions of APP related to its location at the presynapse. First, we studied the consequences on presynaptic mechanisms of the genetic deletion of presenilin, the catalytic subunit of γ-secretase, the intramembrane protease which cleaves APP. We observed that in absence of presenilin, APP accumulates in axons. By combining optogenetic to electrophysiology, we assessed synaptic transmission and plasticity in the CA3 region of the hippocampus. The presynaptic facilitation, the increase in synaptic vesicle release during repetitive stimulation, was altered whereas the basal neurotransmission was not. The impairment of presynaptic mechanisms was due to the accumulation of APP Cter, which decreases the abundancy of synaptotagmin-7, a calcium sensor essential for facilitation. Using a similar approach, we investigated the consequences of the genetic deletion of APP itself and observed again an impairment of presynaptic facilitation. Together, these results demonstrate the importance of APP homeostasis in presynaptic plasticity.I then investigated possible alterations of APP, other than the amyloid peptides, in the AD brain. I discovered that APP dramatically accumulates together with presynaptic proteins around dense-core amyloid plaques in human AD brain. In addition, the Nter domain, but not the Cter domain of APP is enriched in the core of amyloid plaques uncovering a potential pathological role of the secreted APP Nter in dense-core plaques. Ultrastructural analysis of APP accumulations reveals abundant multivesicular bodies containing presynaptic vesicle proteins and autophagosomal built-up of APP. Finally, we observed that outside the APP accumulations, presynaptic proteins were downregulated, in the neuropil area of the outer molecular layer of the dentate gyrus. Altogether, the data I collected during my thesis supports a role of presynaptic APP in physiology and in AD pathology and highlights APP accumulations as a pathological site where presynaptic proteins are mis-distributed
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Itkin, Anna. "Multidisniplinary study of Alzheimer's disease-related peptides : from amyloid precursor protein (APP) to amyloid β-oligomers and γ-secretase modulators". Thesis, Strasbourg, 2012. http://www.theses.fr/2012STRAF051/document.
Анотація:
Une des caractéristiques histopathologiques de la maladie d'Alzheimer (AD) est la présence de plaques amyloïdes formées par les peptides amyloïdes β (Aβ) de 40 et 42 résidus, qui sont les produits de clivage par des protéases de l'APP. Afin de comprendre le rôle des variations structurelles du TM dans le traitement de l'APP, les peptides APP_TM4K ont été étudiés dans la bicouche lipidique en utilisant l’ATR-FTIR et ssNMR. Tandis que la structure secondaire globale du peptide APP_TM4K est hélicoidale, hétérogénéité de conformation et d'orientation a été observée pour le site de clivage γ et , que peuvent avoir des implications dans le mécanisme de clivage et donc dans la production d’Aβ. Les peptides Aβ s'agrègent pour produire des fibrilles et aussi de manière transitoire d'oligomères neurotoxiques. Nous avons constaté qu'en présence de Ca2+, l’Aβ (1-40) forme de préférence des oligomères, tandis qu'en absence de Ca2+ l'Aβ (1-40) s’agrège sous forme de fibrilles. Dans les échantillons sans Ca2+, l’ATR-FTIR révèle la conversion des oligomères en feuillets β antiparallèles en la conformation caractéristique des fibrilles en feuillets β parallèles. Ces résultats nous ont amené à conclure que les Ca2+ stimulent la formation d'oligomères d'Aβ (1-40), qui sont impliqués dans l’AD. Les positions et une orientation précise de deux nouveaux médicaments puissants modulateurs de la γ-sécrétase - le benzyl-carprofen et le sulfonyl-carprofen dans la bicouche lipidique, ont été obtenus à partir des expériences des ssNMR. Ces résultats indiquent que le mécanisme probable de modulation du clivage par la y-sécrétase est une interaction directe avec le domaine TM de l’APPA histopathological characteristic of Alzheimer’s disease (AD) is the presence of amyloid plaques formed by amyloid β(A) peptides of 40 and 42 residues-long, which are the cleavage products of APP by proteases. To understand the role of structural changes in the TM domain of APP, APP_TM4K peptides were studied in the lipid bilayer using ATR-FTIR and ssNMR. While the overall secondary structure of the APP_TM4K peptide is helical, conformational and orientational heterogeneity was observed for the y- and for the -cleavage sites, which may have implications for the cleavage mechanism and therefore the production of Aβ. Starting from its monomeric form, Aβ peptides aggregate into fibrils and / or oligomers, the latter being the most neurotoxic. We found that in the presence of Ca2 +, Aβ (1-40) preferably forms oligomers, whereas in the absence of a2 + Aβ (1-40) aggregates into fibrils. In samples without Ca2 +, ATR-FTIR shows conversion from antiparallel β sheet conformation of oligomers into parallel β sheets, characteristic of fibrils. These results led us to conclude that Ca2 +stimulates the formation of oligomers of Aβ (1-40), that have been implicated in the pathogenesis of AD. Position and precise orientation of two new drugs powerful modulators of γ-secretase benzyl-carprofen and carprofen sulfonyl in the lipid bilayer were obtained from neutron scattering and ssNMR experiments. These results indicate that carprofen-derivatives can directly interact with APP. Such interaction would interfere with proper APP-dimer formation, which is necessary for the sequential cleavage by β -secretase, diminishing or greatly reducing Aβ42 production
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Lanoue, Edith. "Co-expression de la pro-protéine convertase SPC3 et du précurseur neuroendocrinien proSAAS." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2001. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/3278.
Анотація:
Les pro-protéines convertases de type subtilisine (SPCs) sont une famille d'enzymes de type sérine protéinases. Les convertases sont impliquées dans la maturation de diverses hormones et protéines sécrétées via leur clivage en C-terminal d'une paire de résidus d'acides aminés basiques de type (RXXR). Jusqu'à tout récemment, un seul inhibiteur naturel des convertases était connu, le neuropeptide 7B2. Ce neuropeptide démontre une activité hautement inhibitrice en son domaine C-terminal. Cette activité inhibitrice agit sur la convertase SPC2. Par contre, ce neuropeptide est également considéré comme bi-fonctionnel puisque son domaine N-terminal est important pour l'activation du potentiel enzymatique de SPC2. Un nouveau précurseur peptidique ressemblant aux granines, une famille de peptides impliqués dans le triage d'hormones et d'enzymes vers les voies de sécrétions, a récemment été identifié, caractérisé et nommé proSAAS. Ce peptide possède une activité spécifique inhibitrice sur SPC3 in vitro . Pour exercer une telle activité inhibitrice in vivo , il est important de démontrer que SPC3 et proSAAS sont co-localisés. Pour y arriver, nous avons étudié l'expression de proSAAS et SPC3 dans le système nerveux central de rat et divers tissus périphériques de type endocrinien et non-endocrinien. Cette expression a été étudiée par la méthode d'hybridation in situ . Nos résultats démontrent que tout comme 7B2, proSAAS est distribué de façon pan neuronal. En périphérie, proSAAS est un excellent marqueur des cellules endocriniennes. Nos études de double marquage ont permis de montrer que l'expression de SPC3 est pratiquement toujours accompagnée de celle de proSAAS. Par contre, l'expression de proSAAS est aussi retrouvée dans des cellules endocrines et des neurones n'exprimant pas SPC3 proposant la possibilité pour proSAAS d'avoir plusieurs fonctions autre que la modulation de l'expression de SPC3.
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Bertrand, Eric. "Contribution à l'étude du précurseur de la protéine amyloïde : analyse fonctionnelle du domaine cytoplasmique." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2001. http://www.theses.fr/2001EPXX0016.
Анотація:
Le précurseur de la protéine amyloïde (ppa) est principalement connu en tant que précurseur du fragment toxique fla4, qui joue un rôle central dans la maladie d'Alzheimer. Les clivages en fl et qui produisent le fla4 générent également des fragments cytoplasmiques qui pourraient participer au développement de la maladie. Certains de ces fragments sont toxiques et auraient tendance
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Benoit, Matthieu. "Etudes biophysiques de l'interaction entre la protéine humaine TRBP et un précurseur de microARN oncogène." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01038628.
Анотація:
Les microARNs sont une classe de petits ARNs non codants qui régulent l'expression des gènes via un mecanisme d'interference par ARN. Les microARNs humains sont produits par une série de réactions enzymatiques. En particulier, dans le cytoplasme le precurseur de miRNA (pre-miRNA) est reconnu et clivé par un complexe contenant l'enzyme RNAse III Dicer et plusieurs cofacteurs protéiques. La proteine TRBP (HIV TAR RNA binding protein) est l'un de ces cofacteurs et augmente la stabilité du complexe, influe sur la cinétique, la position du clivage et a role potentiel dans la reconnaissance du substrat et dans le transfet du produit vers le complexe RISC (RNA-induced silencing complex) effecteur de l'interference par ARN. TRBP est composé de 3 domaines de liaison aux ARN doubles brin (dsRBDs). La région d'interaction de TRBP avec les ARNs est composé des deux premiers dsRBDs liés par une région interdomaine non charactérizée. La présente étude rapporte la caractérisation biophysique in vitro de la région d'interaction avec les ARNs de TRBP dans l'état apo de TRBP ou dans l'état lié avec les deux precurseurs cytoplasmique successifs du microARN oncogène miR-155 comprenant la tige boucle pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* résultat du clivage de pre-miR-155 par Dicer. L'étude montre que la région d'intéraction de TRBP avec les ARNs est monomerique, est composée de deux dsRBDs independants en solution et que la région interdomaine de 60 résidus est flexible. Le premier dsRBD, non caractérisé précédement en solution est le siège d'un equilibre plié/déplié integral dans une grande gamme de conditions physico-chimiques. Les deux premiers dsRBDs de TRBP peuvent interagir avec un même precurseur de microARN et deux régions d'interaction de TRBP avec les ARNs peuvent interagir avec un même precuseur. La région d'interaction de TRBP avec les ARNs interagit avec pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* avec des affinités très similaires. Dans le complexe avec une région d'interaction de TRBP avec les ARN liée à pre-miR-155 ou au duplexe miR-155/miR-155*, aucune indice de contact entre les deux dsRBDs n'a été detecté et la protéine interagit avec les deux precurseurs par la même surface d'interaction. Les informations récoltées suggèrent que TRBP peut jouer un rôle avant et après le clivage des pre-miARN par Dicer, notamment dans le complexe de chargement de RISC.
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Bera, Alakesh. "Etude des changements structuraux de la protéine prion induite par les acides nucléiques conduisant à la formation d'oligomères de la protéine du prion et à des polymères de l'amyloïde." Orléans, 2006. http://www.theses.fr/2006ORLE2015.
Анотація:
La conversion de la structure de la protéine prion cellulaire (PrPC) en oligomère insoluble riche en feuillet-b et résistant à la protéinase-K et en polymère amyloïde (isoforme PrPSc) a été considérée comme centrale dans la pathogénie des maladies neurodégénératives à prion qui affectent les humains et les animaux. L’acide nucléique pourrait être impliqué dans la catalyse de conversion structurale de la protéine prion dans le cytoplasme. Nous avons caractérisé l'interaction entre la protéine prion recombinante et les acides nucléiques synthétiques par des méthodes biochimiques et biophysiques. Cette interaction montre une affinité de liaison dans les gammes micromolaires, mais pas une dépendance forte par rapport aux séquences des acides nucléiques ou au pH de la solution. L'interaction est dominée par les forces électrostatiques et non-électrostatiques à pH neutre et à pH acide respectivement. De plus grands complexes sont formés entre les ligands à pH5 où les groupes non polaires de la protéine agissent avec de l'acide nucléique. Les acides nucléiques déplient le segment 121-231 globulaire de la protéine qui est la plupart du temps responsable de la polymérisation de la protéine en amyloïde. Les polyamines biologiques, par compétition avec la protéine prion dans l’interaction avec les acides nucléiques, peuvent empêcher la polymérisation de la protéine. Nous avons également montré que l'interaction entre la protéine prion et les acides nucléiques a pour conséquence la condensation séquence-dépendante des acides nucléiques. Le recourbement de l'acide nucléique par la protéine prion accompagne le processus de la condensation d'acide nucléique qui forme finalement le complexe acide nucléique-protéine prion biologiquement actif rapporté dans la littérature. La région N-terminale basique non structurée de la protéine prion est impliquée dans le recourbement et la condensation de l'acide nucléique. La région C-terminale globulaire structurée (résidus 121-231) de la protéine prion ne joue aucun rôle dans ces processus. Le travail exécuté dans la thèse, en plus de l'information ci-dessus, suggère que le complexe acide nucléique-protéine prion pourrait jouer un rôle dans le processus d'infection du prion.
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Longpré, Jean-Michel. "Identification de déterminants moléculaires impliqués dans la biosynthèse et l'activation des ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat)." Thèse, Université de Sherbrooke, 2007. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/4260.
Анотація:
Les ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat) sont des métallopeptidases sécrétées dans le milieu extracellulaire ayant comme fonction le clivage de différents substrats de la matrice extracellulaire tel le propeptide en N-terminal du collagène, l'aggrécan, ainsi que le von Willebrand factor retrouvé dans le plasma. Une mutation ou un dérèglement d'ADAMTS2, 5 et 13 sont directement responsable du syndrome de Ehlers-Danlos de type VII C, l'arthrose et la purpura thrombotique thrombocytopénique respectivement. De plus, ADAMTS1 et 8 sont reconnues pour avoir des propriétés anti-angiogéniques qui s'avèrent d'un potentiel thérapeutique contre la progression des tumeurs. La biosynthèse et les mécanismes menant à la pleine activité biologique de ces peptidases sont peu connus et ont été étudiés dans cet ouvrage. Nous avons démontré que les ADAMTS sont initialement synthétisées sous forme de zymogènes qui subissent un clivage protéolytique à la jonction de leur prodomaine et de leur domaine catalytique par différentes sérines peptidases de la famille des pro-protéines convertases de type subtilisine. Des études de marquages métaboliques des différents ADAMTS transfectées dans la lignée cellulaire CHO RPE.40 déficiente en furine ont dévoilé que ADAMTS1, 5, 7 et 9 sont toutes clivées par la furine. D'autres convertases clivent de façon moins efficace que la furine les prodomaines des ADAMTS (PACE4 et PC6B clivent ADAMTS1, PC6B et PC7 clivent ADAMTS7, PC5A Clive ADAMTS9 et PC7 Clive ADAMTS5). Malgré la présence de plusieurs sites consensus de clivage par la furine dans les prodomaines des ADAMTS, des études de mutagenèse dirigée abolissant les différents sites ont démontré que le site plus près du domaine catalytique est préférentiellement clivé par la furine. Le clivage du prodomaine d'ADAMTS1 et 7 s'effectue au réseau du trans -Golgi. Toutefois, des études de marquage à la biotine des protéines de la surface cellulaire démontrent que ADAMTS7 semble aussi être clivée à la surface de la cellule. ADAMTS5 est strictement maturée dans l'espace extracellulaire, soit à la surface cellulaire ou dans le milieu extracellulaire, ce qui révèle un nouveau mécanisme d'activation par la furine pour des substrats endogènes. En outre, ADAMTS9 est clivée à la surface de la cellule par la furine, mais contrairement à la presque totalité des substrats de la furine, celle-ci inactive ADAMTS9. En somme, il existe plusieurs mécanismes d'activation des ADAMTS : activation intracellulaire ou extracellulaire et inactivation extracellulaire par les convertases. La présence, dans les prodomaines des ADAMTS, d'acides aminés conservés à travers les membres de cette famille d'enzyme nous amène à penser qu'ils pourraient jouer un rôle important dans leur maturation. La mutation des acides aminés conservés des motifs CXYXG et YFIXPL d'ADAMTS1 et 9 ainsi que des sites de N-glycosylation d'ADAMTS9 ont grandement affecté la sécrétion de l'enzyme mature. Cette observation permet de conclure qu'outre le site consensus de clivage par la furine, des motifs conservés ainsi que la glycosylation des prodomaines sont impliqués dans la biosynthése des ADAMTS. La découverte de nouveaux mécanismes d'activation par la furine a une signification importante dans le domaine d'activation de précurseurs. L'activation extracellulaire d'ADAMTS5, l'enzyme responsable de la dégradation du cartilage, génère une cible thérapeutique potentielle pour un traitement futur de l'arthrose.
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Boissonneault, Vincent. "Régulation de la protéine mBACE1 par les miARN miR-298 et miR-328." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/24104/24104.pdf.
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Lefranc-Jullien, Solveig. "Biologie cellulaire et pharmacologie des sécrétases impliquées dans la voie de maturation physiopathologique de la protéine précurseur du peptide ß amyloïde." Nice, 2005. http://www.theses.fr/2005NICE4055.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer est un syndrome neurodégénératif se caractérisant par une perte des fonctions cognitives et des troubles de la personnalité. Sur un plan histopathologique, les principales lésions sont les dégénérescences neurofibrillaires et les plaques séniles. Ces dernières sont des agrégats protéiques extracellulaires composés majoritairement de peptide b amyloïde (Ab). Le peptide Ab est produit par l'hydrolyse d'un précurseur membranaire, le précurseur de la protéine b amyloïde (bAPP), par l'action séquentielle de deux activités protéolytiques la b- et la g-sécrétase. C'est la voie amyloïdogénique. La bAPP peut subir une maturation protéolytique alternative par une a-sécrétase dont le site de clivage est situé dans la séquence de l'Ab. C'est la voie non-amyloïdogénique. Ces trois activités protéolytiques peuvent être considérées, à divers titres, comme des cibles thérapeutiques potentielles. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à la Biologie Cellulaire et à la pharmacologie de ces trois sécrétases. En ce qui concerne la b-sécrétase, j'ai contribué à la mise au point d'un nouveau dosage fluorimétrique de l'activité de type b-sécrétase et j'ai pu ainsi confirmer que les enzymes BACE1 et BACE2 se comportaient effectivement comme des b-sécrétases, alors qu'un autre candidat présumé, la cathepsine D ne présentait pas ce type d'activité. Ce dosage fluorimétrique a ensuite permis l'identification de deux générations de nouveaux inhibiteurs. Les inhibiteurs de la première génération sont des dérivés statine de nature peptidique. L'un d'eux, JMV1195, s'est avéré être un excellent inhibiteur de l'activité b-sécrétase in vitro. Toutefois, il s'est avéré être métaboliquement instable, incapable de bloquer l'Ab produit par les cellules et donc peu biodisponibles in vivo. Nous avons donc fait synthétiser un analogue de JMV1195 couplé à un groupement pénétratine, JMV2764, pour circonscrire le problème d'hydrophobicité. JMV2764 garde la capacité de bloquer la b-sécrétase in vitro, mais induit aussi une diminution conséquente de la production du peptide Ab sur des cellules en culture. Cela nous ouvre la voie à une étude chez l'animal ainsi qu'à la synthèse d'autres inhibiteurs couplés à une pénétratine, discriminant les activités BACE1 et BACE2. Dans une deuxième partie de mon travail, je me suis attachée à mettre au point un modèle d'étude original de l'activité g-sécrétase. La bAPP subit deux attaques de type g-sécrétase à l'extrémité C-terminale du peptide Ab (site g) et une dizaine d'acides aminés en aval de la coupure g (site e. Le clivage en e intervient aussi sur d'autres protéines dont Notch-1. Le fait que les g- et e-sécrétases soient une seule et même enzyme est encore discuté. Il était donc important de pouvoir discriminer les deux activités g-sécrétases sur la bAPP afin de pouvoir les étudier séparément. J'ai développé et caractérisé un modèle d'étude fondé sur l'expression transitoire ou stable du produit N-terminal résultant de la coupure e de la bAPP dans divers types cellulaires et j'ai établi que notre construction était substrat de la g-, de l'a et de la b-sécrétase et donc relevante pour l'étude ciblée et spécifique de la g-sécrétase. Enfin, je me suis intéressée à l'identité de l'a-sécrétase. En effet, les disintégrines ADAM10 et ADAM17 ont été identifiées en tant qu'a-sécrétases. Alors qu'ADAM10 est impliquée à la fois dans la voie constitutive et régulée, ADAM17 ne semble impliquée que dans la voie régulée. Dans un premier temps, j'ai pu observé qu'en absence d'ADAM10, la sécrétion constitutive diminue énormément sans toutefois disparaître. Nous savions que la prohormone convertase 7 (PC7) était impliquée dans cette voie mais nous ne savions pas si son rôle était direct ou indirect. J'ai pu démontrer que son implication se faisait en amont de l'activité a-sécrétase. De plus, grâce à la mise au point d'un dosage fluorimétrique de l'activité a-sécrétase j'ai pu montrer qu'un autre candidat potentiel, ADAM9, intervenait aussi dans cette voie mais vraisemblablement dans le contrôle de l'hydrolyse (shedding) d'ADAM10Alzheimer's disease (AD) is characterized by the cortical and subcortical accumulation of proteinaceous deposits called senile plaques. The main constituent of these aggregates is referred to as amyloid b peptide (Ab). Ab is generated from the b amyloid precursor protein (bAPP) by the subsequent attacks by b- and g-secretases, which liberates the N- and C-terminal moieties respectively by a process called the amyloidogenic pathway. In the non-amyloidogenic pathway, a-secretase cleaves APP within the b-amyloid peptide, thereby preventing deposition of the intact amyloid peptide. Inhibition of b- and g-secretase, or stimulation of a-secretase, is a rational strategy for therapeutic intervention in AD. The work presented in this thesis was aimed to study the cellular biology and the pharmacology of these three secretases. Concerning b-secretase, I contributed to the design of a novel fluorimetric assay which confirmed the identity of BACE1 and BACE2 as b-secretase whereas cathepsin D proved to be a b-secretase " false positive " candidate. Our fluorimetric assay allowed us to identify two generations of new inhibitors. The first generation was a series of peptidomimetic statine-derived compounds. One of them, JMV1195, appeared potent and rather selective in vitro but was unable to block cellular b-secretase activity. Thus, we have designed a new permeable inhibitor, JMV2764 that corresponds to a derivative of JMV1195 to which a penetratin sequence had been added at its N-terminus. JMV2764 was able to affect BACE1 activity in vitro, and to modify Ab production in various cell systems. In a second part of my work, I developed an original cellular approach to study the g-secretase activity. BAPP undergoes two hydrolysis by g-secretase, at the C-terminus of Ab (g-site) and few residues C-terminal to the g-site (e-site). This e-cleavage resembles the S3 Notch cleavage. It appeared of most interest to discriminate the two g-secretase activities on bAPP to study them separately. I developed a cellular model based on the expression of the e-secretase-derived N-terminal fragment of bAPP (APPe) and I showed that APPe was a useful tool to study g-secretase activities and to design specific inhibitors without facing any rate-limiting effect of e-secretase-derived cleavage. Finally, I was interested in the a-secretase identity. Two disintegrin, ADAM10 and ADAM17 were identified as a-secretases. ADAM10 is involved in constitutive and regulated pathway and ADAM17 in the regulated pathway. Initially, I observed that in absence of ADAM10, constitutive secretion strongly decrease without totaly disappearing. I could show that the prohormone convertase 7 (PC7) acted upstream of a-secretase. Moreover, thanks to the development of a fluorimetric assay of a-secretase activity I demonstrated that ADAM9 participate in this pathway due its involvement in the shedding of ADAM10
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Ben, Aissa Manel. "Développement de nouvelles stratégies anti-amyloïdes ciblant la protéine précurseur amyloïde pour le traitement de la maladie d'alzheimer." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29049/29049.pdf.
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Meckler, Xavier. "Caractérisation de la localisation neuronale de la protéine précurseur du peptide amyloïde : arguments en faveur d'un métabolisme présynaptique." Bordeaux 2, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR21330.
Анотація:
La protéine précurseur du peptide amyloide APP est connue pour son implication dans la maladie d'Alzheimer. Le peptide amyloide est en effet le composant majeur des plaques séniles l'une des deux lésions caractéristiques de la maladie. Malgré les nombreuses études menées sur APP et son métabolisme dans le cerveau, la fonction neuronale de cette protéine reste inconnue. La difficulté à définir la fonction d'APP provient probablement de son métabolisme complexe réalisé par différentes enzymes appelées sécrétases qui clivent APP en de nombreux fragments pouvant chacun exercer une fonction potentielle. La prremière partie de cette étude est effectuée pendant le développement précoce de neurones d'hippocampe de rat en culture et montre l'implication du domaine cytosolique d'APP dans la répartition neuronale d'une GTPase participant à la morphogenèse membranaire, la dynamine 3. La seconde partie de cette étude est consacrée au métabolisme et aux partenaires synaptiques potentiels d'APP. Nous montrons l'enrichissement synaptique d'APP, de dérivés de son métabolisme et de ses sécrétases. Une technique permettant le fractionnement des membranes synaptiques nous a permis de montrer l'enrichissement d'APP dans la membrane présynaptique. L'analyse de différents composants du métabolisme d'APP dans ces fractionnements synaptiques et l'isolement de partenaires synaptiques d'APP laissent supposer qu'APP peut être métabolisé en peptide amyloide dans les terminaux présynaptiques, métabolisme qui pourrait impliquer le recyclage des vésicules synaptiquesThe amyloid precursor protein APP is known for its implication in Alzheimer's disease. Indeed, amyloid peptide is the main component of senile plaque, one of the two characteristic lesions of the disease. Despite numerous studies made on APP ans its metabolism in the brain, the neuronal function of this protein is still unknown. The difficulty to define APP's function come probably from its complex metabolism made by several enzymes called secretases that cleave APP in many fragments, each potentially responsible for a particular function. The first part of this study is made during the early development of cultured rat hippocampal neurons and show the implication of APP cytosolic domain in the neuronal distribution of a GTPase involved in membrane morphogenesis, the dynamin 3. The second part of this study is dedicated to the potential synaptic metabolism and partners of APP. We show the synaptic enrichment of APP, APP metabolic derivatives and APP secretases. A synaptic membranes fractionation technique allowed us to show APP's enrichment in the presynaptic membrane. The analysis of several components of APP metabolism in the synaptic fractionations and the isolation of APP synaptic partners let suppose that APP can be metabolized into amyloid peptide in presynaptic terminals and that this metabolism could involve vesicles recycling
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Samaan, Raghda. "Étude des interactions entre précurseur protéique amyloi͏̈de et lipides : analyses dans des systèmes membranaires biomimétiques." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10157.
Анотація:
Le précurseur protéique amyloi͏̈de (APP) et ses fragments de dégradation, les peptides β-amyloi͏̈des, sont impliqués dans la maladie d'Alzheimer. Le peptide β-amyloi͏̈de est un des composants majeurs des plaques amyloi͏̈des où il est associé à d'autres protéines comme l'apolipoprotéine E. L'effet de l'environnement lipidique sur le comportement de l'APP a été analysé dans des systèmes lipidiques biomimétiques tels que les liposomes et les monocouches de Langmuir. Nous avons pu mettre en évidence l'insertion préférentielle de l'APP dans des systèmes lipidiques constitués de phospholipides neutres. L'insertion de l'APP dans les lipides est augmentée en présence de cholestérol et diminuée en présence de l'apolipoprotéine E. Ces résultats soulignent le lien potentiel entre le métabolisme du cholestérol, de l'apolipoprotéine, et celui de l'APP. Les monocouches observées par microscopie à angle de Brewster suggèrent la présence d'APP dans des domaines lipidiques condensés comparables aux radeaux
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Guyon, Antoine. "Insertion d’une mutation protectrice pour la maladie d’Alzheimer dans le gène de la protéine précurseur de l’amyloïde via le système CRISPR/Cas9." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68776.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer est la plus commune des formes de démence qui touche presque cinquante millions de personnes dans le monde. Les symptômes les plus fréquents sont la perte de mémoire, la difficulté à planifier des tâches et des confusions temporelles et spatiales. Il n’existe à ce jour aucun traitement pour cette maladie. La protéine précurseur de l’amyloïde (APP) est habituellement coupée par l’enzyme alpha-sécrétase, cependant une coupure anormale par la bêta-sécrétase conduit à la formation de peptides bêta-amyloïdes, qui forment des agrégats s’accumulant sous forme de plaques dans le cerveau des patients Alzheimer. De nombreuses mutations du gène APP sont à l’origine de changements dans la séquence d’acides aminés de la protéine, responsable d’une accumulation accrue de plaques. Ces mutations sont appelées formes familiales de la maladie d’Alzheimer ou FAD (Familial Alzheimer’s disease). Cependant il a été découvert qu’une forme de FAD d’APP (mutation islandaise A673T) présente dans une population d’Europe nordique, différant d’une seule paire de bases du gène normal dans l’exon 16, modifiant une alanine de la protéine en thréonine qui réduit de 40% sa coupure par la bêta-sécrétase. La découverte de la technologie CRISPR/Cas9 ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de traitements préventifs ou curatifs des maladies génétiques et dans notre cas Alzheimer. L’endonucléase Cas9 peut couper l’ADN double brin du génome en étant guidée par un ARNg et en reconnaissant une séquence cible « protospacer » suivie d’un PAM (protospacer adjacent motif). Depuis 2016, une optimisation du système CRISPR appelée édition de base permet maintenant de modifier de façon très précise la base cytidine enthymine et les guanines en adénines sur le brin opposé de l’ADN. Le premier article de cette thèse vise à démontrer que l’ajout de la forme FAD A673Ten codominance avec une autre forme pathologique provoque ou non des répercussions bénéfiques sur la sécrétion de peptides amyloïde-beta. Les expériences ont été réalisées avec des plasmides, permettant de visualiser un effet maximum de la mutation A673T. Il était important de déterminer si cette mutation était protectrice en codominance pour assurer une approche thérapeutique la plus polyvalente possible. Nous avons confirmé cet effet bénéfique sur une majorité de formes FAD et en particulier sur la mutation London V717I.Le deuxième article de cette thèse traite de l’introduction de la mutation A673T par un système dérivé de CRISPR/Cas9, l’édition de base. Plusieurs modèles d’éditeurs de base ont été comparés et optimisés dans le but d’obtenir une modification du génome aussi efficace et précise que possible. Un candidat a été sélectionné après des tests sur cellules modèles HEK 293T et neuroblastomes SH-SY5Y.La troisième partie de ce manuscrit présente les résultats obtenus lors de l’insertion de cet éditeur de base dans des vecteurs viraux dans le but d’infecter des modèles de neurones humains et murins présentant des formes FAD. L’ensemble de cette démarche a permis d’ouvrir une nouvelle avenue à une potentielle thérapie pour la maladie d’Alzheimer.Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia in the world, withnearly fifty million people affected currently. The most common symptoms of this diseaseare memory loss, difficulties in task management, and temporal and spatial confusions. There is currently no treatment for this disease. The amyloid precursor protein (APP) is usually cut by the alpha-secretase enzyme; however, abnormal cleavage by the beta-site APP cleaving enzyme 1 (BACE1) leads to the formation of beta-amyloid peptides. These peptides in turn forms aggregates, which accumulate as plaques in the brains of Alzheimer patients. Many non-silent APP mutationscause changes to the amino acid composition of the protein and result in increased plaque accumulation. These mutations are called familial forms of Alzheimer’s disease (FAD).However, one of these mutations (Icelandic A673T mutation) has been shown to confer aprotection against the on set and development of AD. This mutation of a single mutation inexon 16 changes an alanine into a threonine and has been shown to reduce the cleavage ofthe APP protein by BACE1 by 40%.This kind of single point mutation is the perfect target for the newly discoveredCRISPR/Cas9 technology, which opens new perspectives for the development of preventiveor curative treatments for genetic diseases and in our case Alzheimer’s. The Cas9endonuclease is a powerful tool for the modification of genetic data. The protein has been shown to cut double-stranded DNA with the help of a guide RNA (gRNA) to target a specified sequence adjacent to a PAM (protospacer adjacent motif). The base CRISPRsystem has been coopted by many different research teams; one of which used the technology to develop a technique they called base editing. This technique allows researchers toexchange cytidine bases for thymine and guanine bases for adenine with a strong accuracy. The first article of this thesis aims to demonstrate that the addition of the A673Tmutation in codominance with another pathological form of AD may have beneficial effectson the reduction of beta-amyloid peptides in patients’ brains. To determine if the mutationwas protective, plasmids carrying the A673T mutation along with another random FADmutation were used. Ultimately, we confirmed the beneficial effect for many forms of FAD,in particular the London V717I mutation demonstrated the greatest reduction in beta amyloidproteins. The second article of this thesis deals with the insertion of the A673T mutation by theCRISPR/Cas9 derived system, base editing. Several base editor complexes were compared and optimized to achieve the most effective and accurate genome modification possible. A candidate was selected after testing on HEK293T cells and SH-SY5Y neuroblastoma. The third part of this manuscript presents the results obtained when using lentiviraland AAV vectors to infect induced human and mouse neurons with a base editor complex and harvested mouse neurons with FAD forms. This whole approach has opened up an avenue for a potential therapy for Alzheimer’sdisease.
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Xu, Zhou. "Etude des relations structure-activité de la protéine du prion." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077079.
Анотація:
Les maladies à prions sont des maladies infectieuses neurodégénératives fatales liées au mauvais repliement de la protéine endogène PrP. Cette protéine existe au moins sous deux conformations, l'une normale riche en hélices α, la PrPc, et l'autre pathologique de structure amyloïde riche en feuillets p, la PrPSc. L'hypothèse du prion propose que l'agent infectieux de cette maladie soit exclusivement composé de la protéine PrPSc. Elle a été initialement identifiée dans les cerveaux infectés sous forme de dépôts agrégés amyloïdes résistant à la dégradation par la protéinase K. Bien que les connaissances sur les propriétés physico-chimiques de l'agent infectieux, le phénomène de transmission, la progression de la maladie et les mécanismes cellulaires impliqués aient considérablement avancé au cours des dernières décennies, des problématiques importantes demeurent, notamment sur la compréhension des fonctions, physiologiques ou pathologiques, des différentes régions de la protéine. Dans cette thèse, nous avons cherché à apporter un éclairage sur ces fonctions et leurs propriétés : d'une part, nous mettons en évidence un rôle protecteur de la PrPc dans le maintien de la stabilité génomique, médié par sa partie N-terminale non structurée, et d'autre part, nos résultats suggèrent que les deux hélices H2 et H3 composant l'extrémité C-terminale de la protéine sont le domaine lié au changement de conformation et à la réplication du prion. Ces résultats permettent de proposer un modèle fonctionnel des différentes régions de la protéine et incite à une nouvelle interprétation des changements de conformation de la PrP dans le contexte général de l'ensemble des phénomènes de type prionPrion diseases are fatal infectious neurodegenerative disorders related to the misfolding of the endogenous protein PrP. At least two conformations are accessible by this protein, an a-helical normal one, PrPc, and a P-sheet enriched amyloid one, PrPSc. Stanley Prusiner's « protein only » hypothesis proposes that the infectious agent of these diseases may be exclusively made of PrPSc protein. The latter has first been identified in infected brains as aggregated amyloid deposits, which were resistant to proteinase K degradation. Although breakthrough knowledge has been gained in the past decades about the physico-chemical properties of the infectious agent, the transmission phenomenon, the pathological spread of the disease in animals and the cellular mecanisms implicated, important issues remain unanswered, such as the understanding of the physiological and pathological functions of different regions of thee protein. In this thesis, we tried to bring forward some insights into these functions and their properties. On the one hand, we identified a protective role of PrPc in the maintenance of genomic stability through its unstructured N-terminus region. On the other hand, our data suggest that the two C-terminal helices H2 and H3 may be the sufficient and necessary domain for prion conformational change and replication. Based on these results, we propose a functional model for the different regions of the protein. In particular, m molecular mecanisms of H2H3 domain conversion stimulate our fundamental understanding of the conformational change of PrP relatively to the concept of prion in general
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Ferland, Mélissa. "Préséniline 1 et voies de signalisation." Thesis, Université Laval, 2003. http://www.theses.ulaval.ca/2003/21021/21021.pdf.
Анотація:
La préséniline1 (PS1) lorsqu’elle est mutée, cause la maladie d’Alzheimer sous forme héréditaire. Cette protéine est impliquée dans diverses voies de signalisation, particulièrement la voie de Notch et de la protéine précurseur de l’amyloïde (APP). L’objectif de ce travail était d’étudier la relation entre ces deux voies. Pour ce faire, nous voulions créer une banque d’ADNc à partir de cellules qui surexpriment une portion du gène Notch pour ensuite la cribler par la méthode du double hybride de levure. Malheureusement, nous n’avons pu créer la banque d’ADNc. Cependant nous avons criblé une banque commerciale d’ADNc de cerveau embryonnaire humain en utilisant les sondes constituées par le domaine N-terminal de PS1 (1-132) ainsi que le domaine intracellulaire d’APP (AICD). Différents partenaires ont été identifiés avec les 2 sondes. Parmi ceux-çi, un clone ayant le potentiel de relier les voies de Notch et APP a été identifié avec la sonde AICD.
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Cachard-Chastel, Marthe. "Synergie d'effets neurochimique et comportemental entre un agoniste du récepteur 5-HT4 de la sérotonine et un inhibiteur de l'acétylcholinestérase chez la souris : hypothèse concernant le rôle du précurseur de la protéine β-amyloïde associé à la maladie d'Alzheimer et son traitement". Université Paris XI, 2007. http://www.theses.fr/2007PA114834.
Анотація:
Une des origines possibles de la maladie d'Alzheimer serait la formation d'agrégats composés de proteine β amyloide dans le cerveau. Ce travail de thèse à consister à montrer, in vivo chez la souris, par des expériences de Western blot réalisées dans l’hippocampe et le cortex et de comportement testant la mémoire spatiale que l’activation du récepteur sérotoninergique 5-HT4 favorise le catabolisme cérébral de la protéine APP précurseur de la protéine β-amyloïde et la production d'une protéine soluble pro-mnésique, sAPPα, dont les concentrations augmentent dans les fragments tissulaires de l’hippocampe et du cortex. Un co-traitement avec un inhibiteur d 'acétylcholinestérase potentialise cet effet. Par ailleurs, ce co-traitement permet également de limiter l'amnésie induite à la scopolamine dans un test de mémoire spatial. Dans ce modèle, on a aussi observé une *sélectivité régionale* avec un lien entre les concentrations de sAPPalpha et l'activation de la transmission cholinergique dans l'hippocampe, et un lien entre les concentrations de sAPPalpha et activation des R5-HT4 et de la transmission sérotoninergique dans le cortex. En ce qui concerne les effets pro-mnésiants des deux molécules, donépézil et prucalopride, la synergie montre qu'agir sur deux cibles différentes (Acétylcholine et sérotonine) permet de favoriser la mémorisation, mais que ceci pourrait impliquer des voies de production de sAPPalpha différentes, l'une dans l'hippocampe et l'autre dans le cortex.
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Bourdet, Isabelle. "La Drosophile comme modèle pour l'étude de la maladie d'Alzheimer : rôle de la protéine précurseur Amyloïde dans la mémoire olfactive." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066256/document.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer (MA) est un trouble neurodégénératif qui se manifeste, entre autres, par une détérioration progressive de la mémoire. Le peptide amyloïde (Aβ), composant principal des plaques séniles retrouvées dans le cerveau des patients, a longtemps été considéré comme le principal responsable de ce dysfonctionnement mnésique. Néanmoins, les mécanismes moléculaires à l’origine du déclin de la mémoire restent à ce jour inconnus. Le peptide Aβ est produit par la protéolyse d’une protéine transmembranaire appelée Protéine Précurseur Amyloïde (APP). Il a été proposé qu’en plus de l’effet néfaste de l'accumulation d’Aβ, une perte de fonction d’APP puisse jouer un rôle dans le dysfonctionnement cognitif associé à la MA, en particulier au début de la maladie. La drosophile possède un orthologue d’APP, APP-like (APPL), soumis à deux voies de maturation similaires à celles d’APP. Le laboratoire a mis en évidence l’implication d’APPL chez la mouche adulte dans la mémoire olfactive associative (Goguel et al., 2011). Au cours de ma thèse, nous avons poursuivi deux objectifs : 1) identifier le ou les métabolites d’APPL impliqués dans la mise en place de la mémoire, et 2) analyser l’incidence de la surexpression de la voie amyloïdogénique chez le jeune adulte. Nous avons mis à jour deux types d’interaction fonctionnelle entre APPL et ses métabolites : une interaction positive entre les formes sécrétées et membranaires, qui pourrait sous-tendre la mise en place de la mémoire dans des conditions physiologiques, et une interaction négative entre APPL et dAβ, qui pourrait au contraire participer à l’aggravation des déficits mnésiques observés au cours de l’évolution de la MAAlzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by a progressive deterioration of memory. The amyloid peptide (Aβ), the principal component of senile plaques found in patients’ brains, has been considered as the main cause of memory dysfunction. However, the exact molecular mechanisms that underlie memory decline remain unknown. Aβ is produced by the proteolysis of a transmembrane protein named Amyloid Precursor Protein (APP). It has been suggested that in addition to the accumulation of Aβ, APP loss of function may play a crucial role in the cognitive dysfunction associated with AD, especially at the onset of the disease. Drosophila contains a single APP ortholog APP-like (APPL), that undergoes processing pathways similar to that of APP. We have previously highlighted in young flies the involvement of APPL in associative olfactory memory (Goguel et al., 2011). During my thesis, we sought firstly to identify which form of APPL, among its numerous metabolites, is critical for memory, and secondly, to analyze the effect of promoting the amyloidogenic pathway in the young adult brain. Our results suggest several types of functional interactions between APPL and its metabolites: a positive interaction between the full length membrane and the secreted form - which would underlie implementation of memory under physiological conditions - and a negative interaction between APPL and dAβ - which would rather participate to the progression of the memory decline observed during AD
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Arnaud, Karen. "Sécrétion du précurseur de la protéine amyloïde par les plexus choroïdes : implications dans la neurogenèse adulte et la maladie d'Alzheimer." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066214/document.
Анотація:
Le vieillissement et la dégénérescence du cerveau, associés à des déficits cognitifs, comportementaux et neurologiques, représentent aujourd'hui un problème majeur de santé publique. L'une des principales maladies liées à l'âge est la maladie d'Alzheimer (MA). L'une des caractéristiques de la MA est l'apparition de plaques amyloïdes, résultant de l'agrégation du peptide ßA4. Physiologiquement, le précurseur de la protéine amyloïde (APP) est clivé par une alpha-sécrétase qui génère un fragment soluble de l'APP (sAPP), important pour la formation de nouvelles cellules nerveuses (neurogenèse). Ce clivage en prévient deux autres, par les béta- et gamma-sécrétases, impliqués dans la MA, et conduisant à la formation du ßA4 toxique. Une analyse du plexus choroïde (PCh) a mis en évidence la forte expression de l’APP par cette structure cérébrale. Le PCh est une structure facilement accessible et produisant le liquide cérébro-spinal : son impact peut donc être répercuté à l’ensemble du cerveau. Il pourrait être une source cérébrale importante d’APP, et contribuer fortement à la pathologie. Mon projet de thèse s'inscrivait dans la possibilité de réguler génétiquement l'expression des formes sauvages et mutées de l'APP au niveau de cette source, et suivre les conséquences sur la neurogenèse adulte et la formation des plaques amyloïdes, marqueur histopathologique de la MA. Par l’utilisation de la thérapie génique pour moduler l’expression de l’APP dans les PCh, nous avons confirmé l’importance de l’APP soluble provenant des PCh dans la neurogenèse adulte. Les PCh semble être une source importante d’APP dans le cerveau, et pourraient avoir un rôle clé dans la maladie d’AlzheimerAging and degeneration of the brain with cognitive decline and neurologic symptoms are major individual and societal problems. The major age-related brain degeneration disease is Alzheimer’s disease (AD) with about 40 million people affected in 2015.Physiologically, the Amyloid Precursor Protein (APP) is cleaved by an alpha-secretase, releasing soluble APP (sAPP) an important regulator of adult neurogenesis. This cleavage prevents two others in positions beta and gamma that generate the ßA4 toxic peptide, a hallmark of Alzheimer Disease.Next generation RNA-sequencing has revealed that APP is the 16th most expressed genes in the choroid plexus (CP), suggesting that it may be a major source of sAPP and ßA4 in the cerebrospinal fluid (CSF). If so, adult neurogenesis in the SVZ and hippocampus may be regulated by the choroid plexus and impeded in mutations favoring ßA4 production. My thesis project fell under the possibility to regulate App expression in the CP, and follow consequences on adult neurogenesis and plaques formation in AD. Using viral vectors to modulate App expression in the CP, we confirmed the importance of sAPP coming from CP in adult neurogenesis. With so, CP seems to be an important source of APPin the brain, and could have a key role in AD
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Robert, Sylvain. "Influence des récepteurs 5-HT4 de la sérotonine sur la maturation du précurseur de la protéine ß-amyloi͏̈de associée à la maladie d'Alzheimer." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA114819.
Анотація:
Les récepteurs 5-HT4 de la sérotonine sont des récepteurs à 7 domaines transmembranaires positivement couplés à l'adénylate cyclase. Dans une première partie de ce travail, nous avons montré que dans plusieurs lignées cellulaires et dans des cultures primaires de neurones corticaux de souris, l'activation du récepteur 5-HT4 augmente la libération d'une protéine clé de la maladie d'Alzheimer, la protéine non amyloi͏̈dogénique sAPPa. Cet effet est dépendant de l'AMPc mais indépendant de la PKA. Dans une seconde partie nous montrons que cette sécrétion de protéine sAPPa induite par le récepteur 5-HT4 met en jeu une nouvelle voie de signalisation du récepteur 5-HT4 impliquant le facteur d'échange sensible à l'AMPc, Epac, et les petites protéines G, Rap1 et Rac. Ces résultats ouvrent un nouvel axe de réflexion sur l'implication potentielle des récepteurs 5-HT4 dans les perturbations de la mémoire chez les patients atteints de la maladie d'AlzheimerThe serotonin 5-HT4 receptors are heptahelical transmembrane receptors that are positively coupled to adenylyl cyclase. In the first part of this work, we showed that the human 5-HT4 receptor stimulated the secretion of the non-amyloi͏̈dogenic soluble form of the amyloid precursor protein (sAPPa), a key protein involved in Alzheimer's disease which has neuroprotective and memory enhancing effects. In the second part of this work we showed that this process which was cAMP dependent but PKA independent, involved a new signaling pathway of the 5-HT4 receptors that involved the small G proteins, Rac and Rap 1. Rac activation results from activation of Rap1 through the cAMP-activated guanine nucleotide exchange factor Epac. Futhermore, we showed that secretion of sAPPa induced by the human 5-HT4 receptor is due to its specific effect on a a-secretase activity. These findings may lead to the identification of new targets for the regulation of APP processing
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Lopez-Perez, Elvira. "La voie α-sécrétase de maturation de la protéine précurseur du peptide β-amyloi͏̈de dans la maladie d'Alzheimer : activités protéolytiques et régulation". Nice, 2000. http://www.theses.fr/2000NICE5459.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer est un syndrome neurodégénératif caractérisé par la présence de plaques séniles et de dégénérescences neurofibrillaires. Le constituant majeur des plaques séniles est le peptide β-amyloi͏̈de (Aβ) qui est issu de la maturation protéolytique de la protéine précurseur du peptide β-amyloi͏̈de ( βAPP). Deux activités enzymatiques, les β- et γ- sécrétases libèrent respectivement les extrémités N- et C-terminales du peptide Aβ. La βAPP peut subir une maturation protéolytique alternative dans la séquence du peptide Aβ par une α-sécrétase, prévenant ainsi la production du peptide amyloi͏̈de. De plus, le clivage α-sécrétase génère un fragment soluble (APPα) qui est neurotrophique et citoprotecteur. La maturation de la βAPP est sous le contôle de voies de phosphorylation, comme la voie régulée par la protéine kinase C (PKC). (. . . )
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Rayah, Amel. "Identification des voies biochimiques stimulées par le récepteur purinergique P2X7 qui sont impliquées dans le clivage protéolytique du précurseur de la protéine amyloïde (APP)." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA11T043.
Анотація:
Le précurseur de la protéine amyloïde (APP) est une protéine transmembranaire qui, après coupure séquentielle par les sécrétases β et γ, produit des peptides Aβ trouvés dans les plaques séniles de patientsatteints d’Alzheimer. Par contre, la forme soluble de l’APP (sAPPα), produite après coupure par une sécrétase α, augmente la survie cellulaire, la croissance des neurites et la synaptogénèse. L’APP est coupéeau site α par 3 métalloprotéases : ADAM9, ADAM10 et ADAM17.Notre laboratoire a montré que la stimulation du récepteur purinergique P2X7 (P2X7R) provoque la coupure protéolytique du précurseur de la protéine amyloïde (APP). Le Dr Delarasse a établi que la voie non amyloïdogénique est mise en jeu et que c'est le fragment sAPPα, neuroprotecteur, qui est produit. Deplus, le laboratoire a précédemment démontré que ce ne sont pas les alpha-sécrétases ADAM9, 10 et 17 qui sont responsables du clivage protéolytique de l'APP après stimulation du P2X7R dans les cellules de neuroblastome Neuro2a.Durant mes travaux de thèse, nous avons étudié la voie biochimique menant à la libération du fragments APPα. L’activation du P2X7R stimule la phosphorylation et la translocation rapide à la membrane plasmique de protéines, appelées ezrine, radixine et moesine (ERM) qui ont la capacité d’établir un lien entre la région cytosolique du P2X7R et la F-actine. Les ERM jouent un rôle crucial dans la coupure protéolytique de l’APP par les métalloprotéases ADAM. En effet, l’inhibition de l’expression des ERM par RNA interférence aboutit à une absence de coupure de l’APP. Par ailleurs, nous avons observé que les MAPKERK1/2 et JNK et la ROCKinase sont nécessaires à la phosphorylation activatrice des ERM et jouent donc un rôle en amont des ERM. Enfin, nous avons mis en évidence le rôle de la PI3K en aval des ERM.Par ailleurs, nous avons démontré que l’activation du récepteur purinergique P2X7 entraînait la coupure protéolytique de la molécule NrCAM par ADAM17 aboutissant à la libération du fragment soluble del’ectodomaine de NrCAM. Les résultats obtenus indiquent que la coupure de NrCAM est dépendante de l’activation et de la fixation des ERM à NrCAM. Ces résultats suggèrent fortement que les ERM sont indispensables à la coupure protéolytique de différents substrats après stimulation du P2X7R.Les données obtenues mettent en évidence un mécanisme moléculaire original et important qui fait jouer aux ERM un rôle central de « liens moléculaires » dans le clivage protéolytique des protéines transmembranaires. A ce stade de notre étude, nous émettons l’hypothèse que les ERM agissent en aval du récepteur P2X7, en liant les substrats et/ou les protéases qu’ils regroupent à la membrane plasmique favorisant ainsi le clivage des substratsThe amyloid protein precursor (APP) can be cleaved in neural cells by α-secretases to produce the soluble APP ectodomain (sAPPα), which is neuroprotective. We have shown previously that activation of the purinergic receptor P2X7 (P2X7R), a member of the P2X receptor family of ATP-gated cation channels, triggers sAPPα shedding from neural cells. Here, we demonstrate that theactivation of Ezrin/Radixin/Moesin proteins (ERM) is required for the P2X7R-dependent proteolyticprocessing of APP leading to sAPPα release. Indeed, the down regulation of ERM by siRNA blocksthe P2X7R-dependent shedding of sAPPα. We also show that P2X7R stimulation triggers thephosphorylation of ERM. Thus, ezrin translocates to the plasma membrane to interact with P2X7R.Using specific pharmacological inhibitors, we have established the order in which several enzymestrigger the P2X7R-dependent release of sAPPα. Thus, a Rho-kinase and the MAPK modules ERK1/2and JNK act upstream of ERM while a PI3Kinase activity is triggered downstream. This work for the first time identifies ERM as major partners in the regulated non-amyloidogenic processing of APP. Inaddition, we have recently established that the stimulation of P2X7R leads to the proteolytic cleavage of NrCAM by ADAM17 and the shedding of the soluble extracellular domain of NrCAM. Our results clearly show that the proteolytic cleavage of NrCAM is dependant of ERM activation and fixation tothe intracellular region of NrCAM. Thus, our results strongly suggest that ERM are required for the proteolytic cleavage of numerous substrates after P2X7R stimulation. Our findings suggest that ERM play a central role in the proteolytic cleavage of transmembrane proteins and act as molecular linkswhich aggregate ADAMs and substrates at the plasma membrane promoting the cleavage of substrates
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Marquilly, Claire. "Rôle de la protéine APPL dans la croissance axonale des corps pédonculés chez Drosophila melanogaster." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT045/document.
Анотація:
Le cerveau de drosophile est constitué entre autres des mushroom body, siège de la mémoire et de l’apprentissage. Cette structure est composée de différents types de neurones, parmi lesquels les neurones /. Ces neurones se présentent sous une forme orthogonale, avec l’axone qui se divise en une branche dorsale : la branche et une branche médiale : la branche . Le but de cette étude est de comprendre les mécanismes et voies de signalisation mis en jeu lors du développement de ces neurones.Chez la drosophile, la protéine APPL (Amyloïd Precursor Protein-Like) est l’homologue de la protéine APP humaine, connue pour son implication dans la maladie d’Alzheimer chez l’homme. Cette pathologie est caractérisée par une dégénérescence neuronale entraînant des défauts cognitifs et mnésiques. Malgré les nombreuses études focalisées sur la fonction pathologique d’APP durant les dernières décennies, peu de choses sont actuellement connues sur les fonctions physiologiques de cette protéine et notamment pendant le développement. C’est dans cette optique que nous avons étudié la fonction d’APPL et son interaction avec différentes protéines lors du développement des mushroom body. La protéine APPL a été identifiée comme étant un co-récepteur de la voie PCP (Planar Cell Polarity), permettant la régulation de la croissance axonale. Lors du développement, APPL permet le recrutement et l’activation de la protéine ABL (Abelson Tyrosine Kinase), qui phosphoryle DSH (dishevelled) et ainsi active la voie de signalisation permettant la croissance axonale.Le premier volet de cette thèse porte sur la régulation de l’activité ABL lors du développement des neurones /. S’il est établi qu’APPL permet une régulation positive de l’activité kinase d’ABL, je montre ici que la protéine HTT (huntingtine) permet de réguler négativement cette activité. Cette protéine HTT est impliquée dans la maladie de Huntington chez l’homme, une autre pathologie neurodégénérative. Ces travaux démontrent qu’HTT régule le niveau de phosphorylation d’ABL et par conséquent son activité. Le deuxième volet de cette thèse porte sur l’interaction d’APPL avec la protéine ARM (armadillo), homologue de la -caténine, lors du développement des neurones /. Je démontre que cette interaction est indépendante du rôle d’APPL dans la voie PCP. Je démontre aussi que cette interaction entre APPL et ARM est dépendante uniquement de la fonction d’ARM dans la dynamique du cytosquelette d’actine.Enfin le troisième volet de cette thèse porte sur la création de nouveaux allèles mutants pour Appl grâce à la technique du CRISPR-CAS9. La production de ces allèles permet d’avancer d’une part un possible rôle du gène voisin vnd (ventral nervous system defective) dans le développement des mushroom body, et d’autre part une interaction génétique entre Appl et vndIn the drosophila brain, mushroom bodies are involved in olfactory memory and learning. This structure is composed of different types of / neurons. These neurons form an orthogonal structure, with the branch projecting dorsally and the branch projecting medially. The aim of this study is to understand mechanisms and pathways involved during the development of these neurons.The drosophila APPL protein (Amyloïd Precursor Protein-Like) is the homologue of the human APP, known to be involved in Alzheimer’s disease. This pathology is characterized by neuronal degeneration inducing cognitive and memory defects. In spite of the numerous studies focused on the pathological function of APP during the last decades, few things are known on the physiological functions of this protein and more particularly during the development. This is from this perspective that we studied the APPL function and its interaction with proteins during the mushroom bodies development.The APPL protein was identified as a co-receptor of the PCP pathway (Planar Cell Polarity), involved in the axonal growth regulation. During the development, APPL allows the recruitment and the activation of the ABL protein (Abelson Tyrosine Kinase), which phosphorylates DSH (dishevelled) and so activates the axonal growth pathway.The first part investigates the regulation of ABL activity during the / neuron development. If it’s already established that APPL regulates positively the kinase activity of ABL, I show here that the HTT protein (Huntingtin) allows a negative regulation of ABL activity. In human, HTT is involved in the Huntington’s disease, another neurodegenerative disorder. This thesis work shows that HTT regulates the phosphorylation level of ABL, and therefore its activity.The second part investigates the interaction between APPL and ARM (armadillo), the homologue of the human -catenin, during the development of the / neurons. I show that this interaction is independent of the APPL function in the PCP pathway. Moreover, this interaction between APPL and ARM involves the actin cytoskeleton dynamic function of ARM, and not its Wnt pathway function.The third and last part presents new mutant alleles of APPL obtained with the CRISPR-CAS9 technique. The creation and analysis of these new alleles lead us to propose that vnd (ventral nervous system defective), neighbor gene of Appl, is also involved in / neurons development, and can interact genetically with Appl
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Paumier, Jean-Michel. "Métalloprotéases matricielles et maladie d'Alzheimer : étude des rôles de MT1- et MT5-MMP dans l'amyloïdogenèse et la neuro-inflammation." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0709.
Анотація:
Au cours de mon doctorat, j’ai étudié le rôle des métalloprotéases MT1- et MT5-MMP dans la maladie d'Alzheimer (MA). In vivo, nos travaux montrent un effet bénéfique de la délétion en MT5-MMP chez le modèle murin 5xFAD de la MA qui se caractérise par : i) une diminution des taux de métabolites toxiques de l’APP, dont le C99 et l’Aβ ; ii) une réduction de la réponse inflammatoire avec des taux diminués de cytokines pro-inflammatoires ; iii) une préservation de l’intégrité des réseaux neuronaux, des activités synaptiques et des performances cognitives. In vitro, nous montrons que MT5-MMP interagit avec l’APP, accroît sa localisation dans les endosomes précoces - l’un des sièges importants de l’activité de BACE-1 (beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1) et de la γ-sécrétase - et augmente la libération d’Aβ. Après surexpression dans des cellules HEK (human embryonic kidney) exprimant de manière stable la mutation Swedish de l’APP (HEKSwe), nous montrons que MT1-MMP stimule la production de C99 et d’Aβ selon un processus dépendant de l'activité de BACE-1. MT1-MMP interagit avec l’APP et le clive en partenariat avec MMP-2 pour générer deux fragments aux propriétés inconnues. MT1-MMP, comme MT5-MMP, favorise le trafic de l’APP vers les endosomes, pouvant expliquer son potentiel pro-amyloïdogénique. Enfin, la surexpression d’une forme catalytiquement inactive de MT1-MMP n’induit aucun des effets observés avec la forme active de la protéase. L’ensemble de ces travaux permet d’envisager MT1- et MT5-MMP comme de nouvelles cibles thérapeutiques pour cibler à la fois les processus pro-amyloïdogéniques et pro-inflammatoires caractéristiques de la MADuring my Ph.D., I studied the role of metalloproteinases MT1- and MT5-MMP in Alzheimer's disease (AD). In vivo, our work demonstrates a beneficial effect of the MT5-MMP deletion in the 5xFAD mouse model of AD, which is characterized by: i) a decrease in the levels of toxic metabolites of APP, including C99 and Aβ ; ii) a reduction in the inflammatory response with decreased levels of pro-inflammatory cytokines; iii) preservation of the integrity of neural networks, synaptic activities and cognitive performance. In vitro, we show that MT5-MMP interacts with APP, increases its localization in early endosomes - one of the important sites of BACE-1 (beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1) γ-secretase - and increases the release of Aβ. After overexpression in HEK (human embryonic kidney) cells stably expressing the Swedish APP mutation (HEKSwe), we show that MT1-MMP stimulates the production of C99 and Aβ according to a process dependent on BACE-1. Our data indicates that MT1-MMP interacts with the APP and cleaves it in partnership with MMP-2 to generate two fragments with unknown properties. MT1-MMP, like MT5-MMP, favors the trafficking of APP to early endosomes, which may explain its pro-amyloidogenic potential. Finally, overexpression of a catalytically inactive form of MT1-MMP induces none of the effects observed with the active form of the protease. All of this work makes it possible to consider MT1- and MT5-MMP as new therapeutic targets to target both pro-amyloidogenic and pro-inflammatory processes characteristic of AD
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Hoareau, Céline. "Rôle de la reelin du neurodéveloppement à la neurodégénérescence." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066277.
Анотація:
La reelin est une protéine de la matrice extracellulaire cruciale au cours du développement et retrouvée fortement diminuée dans les cerveaux post-mortem des patients souffrant de schizophrénie. L’hypothèse neurodéveloppementale de la schizophrénie nous a amenés à étudier les modifications de la reelin dans un modèle murin de perturbation de la neurogénèse embryonnaire. Nous avons trouvé des modifications d’expressions retardées de la reelin et des voies dopaminergiques. Nous avons également étudié la possibilité d’une interaction entre la reelin et le précurseur de la protéine amyloïde (APP) impliquée dans la maladie d’Alzheimer. Le domaine cytoplasmique de l’APP est capable de bloquer la signalisation reelin et nous avons également montré une interaction directe entre le domaine N-terminal sécrété de l’APP et la reelin. Ces travaux renforcent et précisent l’implication de la reelin dans les modifications cellulaires associées à des processus de plasticité et /ou de dégénérescence.
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Galioot, Amandine. "Contribution à l'étude du rôle des SER/THR protéine-phosphatases PP1/PP2A dans les processus de mort cellulaire et de maturation du précurseur du peptide Beta-Amyloïde." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077219.
Анотація:
Notre laboratoire a précédemment proposé un concept appelé "Drug phosphatase Technology" (DPT) basé sur l'utilisation de séquences pénétrantes cationiques capables d'interagir avec les phosphatases PP1/PP2A pour déréguler spécifiquement des signaux intracellulaires. Les Ser. Thr protéine-phosphatases PP1 et PP2A sont des acteurs clé de la signalisation cellulaire et la dérégulation de leur activité via leur interaction avec des partenaires d'origine cellulaire ou virale conduit souvent à de graves dysfonctionnements. Par exemple, la protéine E4orf4 des adénovirus interagit avec PP2A1 et entraîne l'apoptose des cellules infectées ou transformées alors que les cellules saines ne sont pas affectées. Lors de cette étude nous avons identifié une séquence d'interaction entre E4orf4 et PP2A1 à partir de laquelle nous avons caractérisé le peptide DPT-E4orf44, qui provoque l'apoptose de certaines cellules tumorales humaines sans affecter les cellules saines de type fibroblastes. Les protéine-phosphatases de la famille PP1 et PP2A jouent également un rôle important dans la régulation physiologique des substrats neuronaux Tau et APP (précurseur de peptide amyloïde). La diminution de l'activité phosphatase dans les cellules nerveuses entraine une augmentation de l'état de phosphorylation de ces substrats chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. La deuxième partie de ce travail de thèse a permis de mettre en évidence l'implication les protéine-phosphatases PP1 et PP2A dans la régulation de la phosphorylation du résidu T668 d'APP dont la modification post-traductionnelle est essentielle pour la maturation et le clivage de l'APPOuTlabhas previousry proposed a concept denominated "Drug Phosphatase Technology" (DFT) based on the use of cationic penetrating sequences capable of interacting with PP1/PP2A phosphatases in order to deregulate specific intracellular signais Ser/Thr proteins-phosphatases of PP1 and PP2A family are key factors of the cellular signalization and deregulation of their activity through interaction with cellular or viral protein often leads to severe dysfunctions. For exemple, E4orf4 protein of adenoviruses interacts with PP2A1 and leads to apoptotic death in infected or transformed cells while healthy cells remain unaffected. In a first part of this work, we have identified an interacting sequence between PP2A1 and E4orf4 from which we - have characterized the peptide DFT-F4orf44, which provokes the apoptosis of a subset of human tumoral cellswithout affecting healthy cells of fibroblastic type. Protein-phosphatases of PP1 and PP2A family also play a crucial role in the physiological regulation of neuronal substracts Tau and APP (Amylold Peptid Precursor). A diminution of the phosphatase activity in nerve cells leads to a drastically increasjng of phosphorylation state of these proteins for patients affected by Alzheimer's disease. I The second part of this work has allowed the identification of the phosphatase proteins responsible for the regulation of phosphorylation of APP T668 residue, which is an essential modification for APP maturation and processing
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Vingtdeux-Didier, Valérie. "Aspects moléculaires et cellulaires impliqués dans le clivage ou la dégradation des fragments carboxy-terminaux et du domaine intracellulaire du Précurseur du Peptide Amyloïde (APP-CTFs et AICD)." Lille 2, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL2S036.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer (MA) se caractérise par la présence de deux lésions : les dégénérescences neurofibrillaires (DNF) et les dépôts amyloïdes, ces derniers résultants de l'accumulation du peptide bêta-amyloïde. Ce peptide dérive du catabolisme de l'APP (Précurseur du Peptide Amyloïde). Les travaux réalisés au laboratoire montrent qu'il existe une relation entre le métabolisme de l'APP et la progression des DNF qui s'illustre par une perte du domaine intracellulaire et des fragments carboxy-terminaux de l'APP (AICD et APP-CTFs). La phosphorylation de ces derniers est également modifiée dans la MA. Notre objectif a donc été de déterminer quels étaient les facteurs susceptibles de diminuer les APP-CTFs et l'AICD. Nos travaux ont permis de montrer que la phosphorylation des APP-CTFs pouvait réguler leur clivage via l'activité γ-sécrétase, que la voie endosome/lysosome est impliquée dans la dégradation de l'AICD et ils décrivent une nouvelle voie de sécrétion pour l'APP et ses dérivésAlzheimer's disease (AD) is characterized by two distinct pathologies: neurofibrillary tangles (NFT) and extracellular amyloid plaques composed of beta-amyloid peptide (Abeta). Abeta derive from the catabolism of the Amyloid Precursor Protein (APP). A relationship between APP metabolism and NFT is observed in AD. This relation is illustrated by a significant decrease of APP-CTFs and AIDD, which correlated with the progression of NFT. APP-CTFs phosphorylation is also modified in AD. The main objectives of this thesis were to identify the degradations pathways of APP-CTFs and AICD. Our results demonstrated that increase in the phosphorylation of APP-CTFs facilitates their processing by the gamma-secretase. Moreover, our data demonstrate for the first time that the endosome/lysosome pathway mediates the degradation of AICD and we describe a novel secretion pathway of APP catabolic derivatives
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Petit-Paitel, Agnès. "Étude du rôle des présénilines dans la maturation de la protéine précurseur du peptide amyloi͏̈de dans la maladie d'Alzheimer et dans la maturation du récepteur Notch-1 : une fonction controversée." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077149.
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Bour, Alexandra. "Implication d'un dérivé sécrété du précurseur de la protéine β-amyloi͏̈de (sAPP695) et de différentes isoformes de l'apolipoprotéine E humaine (apoE3 et apoE4 ) dans les processus mnésiques chez la Souris". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/BOUR_Alexandra_2004.pdf.
Анотація:
Une perturbation du métabolisme du précurseur de la protéine beta-amyloi͏̈de (APP) est associée à la maladie d'Alzheimer (MA) et à l'apparition de troubles mnésiques liés à l'âge. Cette perturbation semble affecter le niveau cérébral de son dérivé soluble, le sAPP, qui possède des propriétés promnésiantes. D'autre part, l'allèle epsilon 4, mais pas l'allèle epsilon 3, du gène de l'apolipoprotéine E (apoE) est un facteur de risque génétique de la MA et des troubles mnésiques liés à l'âge. En outre, l'apoE semble influencer le métabolisme de l'APP. Les effets d'une administration intracérébroventriculaire de sAPP exogène à des souris lors de tâches de reconnaissance d'objet ou spatiale et d'apprentissage opérant indiquent qu'il favorise les mécanismes très précoces de formation de la mémoire. De plus, le blocage des sAPP endogènes par des anticorps affecte les performances mnésiques, ce qui confirme leur rôle dans les processus de consolidation de la mémoire. Parallèlement à cette étude, nous avons mis en évidence une influence néfaste du système de ventilation des salles d'hébergement affectant les performances mnésiques des souris. Les performances de souris transgéniques apoE3 et apoE4 (respectivement porteuses homozygotes de l'allèle humain epsilon 3 et epsilon 4) " âgées " (14-15 mois), ont été évaluées dans des tâches de reconnaissance spatiale et de mémoire spatiale dans la piscine de Morris, ainsi que des tâches d'évitement actif et passif. Les souris apoE4 femelles, en particulier, présentent de faibles performances de mémoire et apparaissent donc comme un bon modèle d'étude des troubles mnésiques liés à l'âge. Enfin, l'administration de sAPP a permis de restaurer les performances de mémoire spatiale des souris apoE4 femelles " âgées " dans la piscine de Morris. L'ensemble de ces résultats suggère que la modulation des niveaux de sAPP cérébraux pourrait permettre de traiter les déficits cognitifs liés au vieillissement en général, et à la MA en particulierAn alteration of the beta-amyloid precursor protein (APP) metabolism is associated with Alzheimer's disease (AD) as well as age-related memory impairments. This alteration seems to affect cerebral level of sAPP, a promnestic and soluble form of APP. On the other hand, the epsilon 4 allele, but not the epsilon 3 allele, of apolipoprotéine E (apoE) gene is a genetic risk factor for AD and for age-related memory impairments. Moreover, APP metabolism seems to be influenced by apoE. First, the effects of exogenous sAPP administration in mice were evaluated in object recognition, spatial recognition and bar-press learning tasks. According to the results, sAPP seems to promote early memory processes. The post-training blockade of endogenous sAPPs with specific antibodies induced memory deficits suggesting a central role of sAPPs in memory consolidation mechanisms. Besides this study, we showed the deleterious effect of the new ventilation system of some animal housing rooms on mice memory performance. Then, the memory performance of "aged" (14-15 months) apoE3 and apoE4 transgenic mice (homozygous carriers of the human apoE allele epsilon 3 and epsilon 4, respectively) were evaluated in spatial memory tasks (spatial recognition and Morris water maze) and active and passive avoidance memory tasks. Compared to apoE3 mice, apoE4 mice, especially females, showed more severe memory deficits. Thus, apoE4 female mice appear as a good model for the study of age-related memory deficits. In a last experiment using the Morris water maze task, the administration of sAPP restored a good level of spatial memory performance in "aged" female apoE4 mice. Altogether, our results suggest that the modulation of cerebral sAPP levels must be considered as a potential therapeutic approach in the treatment of age-related memory deficits in general, or those associated with AD in peculiar
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Ouellet, Stéphane. "Études des mécanismes de régulation de la transcription des gènes humains P21CIP1/WAF1, GPC3 (GLYPICAN 3) et A-beta-PP (AMYLOID beta-PRECURSOR PROTEIN)." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27537/27537.pdf.
Анотація:
La connaissance des mécanismes qui contrôlent la transcription des gènes, comme l’interaction de facteurs protéiques au niveau des promoteurs, est essentielle pour comprendre plusieurs fonctions biologiques et espérer traiter certaines pathologies. Nous nous sommes attardés à mieux comprendre les mécanismes qui régulent trois gènes humains dont les patrons d’expression sont différents et qui sont impliqués dans diverses pathologies en tentant de mettre en parallèle les différences structurales et fonctionnelles entre ceux-ci. Les gènes AβPP et p21 sont exprimés chez l’adulte alors que GPC3 est exprimé uniquement chez l’embryon de façon spécifique aux tissus. L’expression d’AβPP est aussi spécifique aux tissus et sa surexpression fait partie des mécanismes mis en cause chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer et du syndrome de Down. Le gène p21 est quant à lui exprimé dans plusieurs types cellulaires et est fortement induit suite à des dommages à l’ADN. Enfin, nous avons montré que GPC3 est exprimé de manière différentielle dans le neuroblastome (NB) et la tumeur de Wilms (WT), deux tumeurs embryonnaires.
p21 : La caractérisation du promoteur proximal de p21 dans les fibroblastes humains normaux en prolifération nous a permis de localiser sept empreintes protéiques dont une au niveau de la séquence consensus pour NFI. Les études de retard sur gel, de transfection transitoire, d’immunoprécipitation de la chromatine et d’anti-ARN ont permis de confirmer la liaison de NFI et de le définir comme répresseur important de la transcription de p21.
AβPP : Nous avons montré que USF et Sp1 se lient au promoteur de AβPP et que leur liaison est essentielle pour générer une activité maximale du promoteur. La caractérisation in cellulo du promoteur dans les neurones et les astrocytes normaux a révélé huit sites d’interaction ADN-protéine, entre-autres au niveau des sites de liaison des facteurs de transcription CTCF, USF et Sp1.
GPC3 : La caractérisation du promoteur de GPC3 nous a permis de montrer 1) une struture chromatinienne particulière tout le long du promoteur et 2) plusieurs empreintes protéiniques putatives dont certaines spécifiques à la lignée SJNB-7 qui exprime GPC3. Parmi ces dernières, nous avons mis en évidence la liaison possible d’un facteur de transcription de type NF-Y.Gene transcription is the first step to the production of any given protein. Understanding of the molecular mechanisms regulating gene expression, such as the binding of transcription factors to genes promoters, is essential to the understanding of biological functions and to develop new powerful therapies against many clinically documented pathologies. We investigated the transcriptional regulatory mechanisms of three human genes very differently expressed and involved in diverse pathologies in an attempt to reveal structurals and functionals differencies between these mechanisms. AβPP and p21 genes are both expressed in adult while GPC3 is only transcribed in a tissus specific manner before birth. The expression of the AβPP gene is also specific to tissue and its over-expression may be involved in Alzheimer disease and Down syndrome. P21 gene is expressed in many types of cells and is strongly induced by DNA damage. Finally, we demonstrated that GPC3 is differently expressed in neuroblastoma and Wilms' tumor. P21 : The characterization of the proximal promoter from the p21 gene in normal human proliferating fibroblasts revealed seven DNA-protein footprints of which one bears a perfect consensus sequence for the NFI family of transcription factors. EMSA, CHIP, anti-RNA and transient transfection of recombinant constructs analyses clearly demonstrated that NFI interact with the most proximal LMPCR footprint on the p21 promoter and functions as a repressor. Upon serum starvation, a change in the electrophoretic mobility of the NFI DNA-protein complex was observed that may contribute to the activation mechanistic of the p21 gene throughout cell senescence and differentiation. AβPP : We demonstrated that Sp1, like USF, recognizes an element in the human AβPP gene that is necessary for full promoter activity. In cellulo footprinting analysis revealed at least eight DNA-protein interactions including CTCF, USF and many Sp1 target sites. These results were further supported by EMSA and transient transfection analysis. GPC3 : The characterisation of the entire GPC3 gene promoter revealed 1) a particular DNA structure in the promoter and 2) eight large protected regions. The use of competitor oligos in EMSA experiments and super-shift assays showed that an NFY-type transcription factor (TF) may explain the GPC3 aberrant expression in SJNB-7.
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Verlaeten, Olivier Jacques. "Altérations de l'expression génique dans l'hypothalamus de souris infectées par un Morbillivirus : recherche de gènes candidats de l'obésité murine viro-induite." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO1T210.
Анотація:
La 4e de couverture indique : "Système nerveux central (SNC), système immunitaire et système endocrine communiquent entre eux par le biais de diverses molécules (cytokines, neuropeptides), une dérégulation de cette communication pouvant aboutir à l'émergence de pathologies. Ainsi l'obésité apparaît comme un désordre à l'interface de ces trois systèmes, sous la dépendance de facteurs génétiques, environnementaux et centraux. Dans ce contexte, les virus neurotropes sont de bons candidats de dérégulation de l'homéostasie centrale en particulier dans l'hypothalamus, structure majeure dans le maintien de la balance énergétique. L'infection du SNC de souris par le CDV, un morbillivirus proche du virus humain de la rougeole, peut conduire à une obésité et représente ainsi un modèle expérimental pertinent pour analyser les altérations géniques viro-induites dans l'hypothalamus. Nous avons montré qu'à la réplication du CDV était associée (i) une réponse immune importante, objectivée par une induction de cytokines, (ii) un déséquilibre de la balance MMP/TIMP traduisant une altération de la matrice extra-cellulaire (iii) une perturbation hétérogène de l'expression de neuropeptides hypothalamiques impliqués dans l'intégration centrale de la leptine et maintenue dans l'hypothalamus des souris obèses (MCH). Le réseau leptinémique de ces souris est également modifié et se traduit par une augmentation des taux de leptine plasmatique et une diminution de l'expression de l'isoforme fonctionnelle du récepteur à la leptine spécifiquement dans l'hypothalamus des souris obèses. Une comparaison des populations d'ARNm par DDRT-PCR et SSH a mené à identifier de nouveaux gènes dont l'expression est modulée par l'infection virale et le phénotype des animaux infectés. Parmi ces gènes, nous avons isolé un messager inconnu (Urop11) fortement augmenté dans l'hypothalamus et le tissu adipeux des souris obèses. La caractérisation de ce gène a permis d'identifier une séquence nucléique pouvant correspondre à deux ARNm codant pour des protéines de 39 ou 110 aa (Urop 11-p39 et Urop 11-p110), localisés sur le chromosome 19 de la souris dans l'intron du gène ABPA1. Ces résultats apportent trois retombées majeures sur (i) le mode d'action du virus dans le cerveau notamment l'amplification de la réaction immune par les neurones dans un contexte global de neuro-immuno-virologie, (ii) l'analyse de mécanismes impliqués dans l'obésité et (iii) l'identification de nouveaux gènes. "
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Desbene, Cédric. "Implication de la phospholipase A2 cytoplamique dans la pathogénèse de la maladie d'Alzheimer." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0235/document.
Анотація:
Les oligomères solubles de peptide Bêta-amyloïde (A-bêta) apparaissent comme les acteurs majeurs de la perte synaptique précoce observée au cours de la maladie d'Alzheimer. Notre équipe a précédemment montré que ces oligomères de peptide A-bêta activent la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2), qui entraîne la libération d'acide arachidonique à partir des phospholipides membranaires. En utilisant un modèle d'injection intra cérébro ventriculaire unique d'une faible quantité de peptide A-bêta, nous avons pu observer que l'inactivation constitutive du gène de la cPLA2 protége les souris KO contre les perturbations mnésiques et empêche la réduction de l'expression de protéines synaptiques au sein de l'hippocampe, ces deux effets délétères étant constatés chez les animaux wild-type. Par la suite, nous avons montré que l'activation des sphingomyélinases, consécutive à l'exposition aux oligomères A-bêta, est indétectable dans des neurones en culture issus de souris KO. Dans ces mêmes neurones KO, nous avons constaté que la phosphorylation de Akt/PKB n'est pas altérée suite à l'exposition des cellules aux oligomères A-bêta. Enfin, nous avons pu mettre en évidence une diminution de l'expression de la protéine précurseur du peptide A-bêta (protéine APP), tant au niveau d'homogénats hippocampiques que de neurones en cultures, issus de souris KO. Néanmoins, des travaux supplémentaires sont requis pour établir le lien exact entre cette réduction de l'expression d'APP et la résistance aux oligomères A-bêta, tant in vitro qu'in vivo. Toutefois, ces résultats soulignent l'implication de la cPLA2 dans la neuro dégénérescence entrainée par les oligomères A-bêta, et font apparaitre cette enzyme comme une cible thérapeutique potentielle pour le traitement de la maladie d'AlzheimerSoluble beta-amyloid (A-beta) oligomers putatively play a critical role in the early synapse loss and cognitive impairment observed in Alzheimer's disease. We previously demonstrated that A-beta oligomers activate cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) which specifically releases arachidonic acid from membrane phospholipids. By using a single A-beta oligomers intra cerebro ventricular injection, we observed that cPLA2 gene suppression prevents both the alterations of cognitive abilities and the reduction of hippocampal synaptic markers levels which are observed in wild type mice. We further demonstrated that the A-beta oligomers-induced sphingomyelinase activation is suppressed and that the phosphorylation of Akt/PKB is preserved in neuronal cells isolated from KO mice. Interestingly, expression of the A-beta precursor protein (APP) is reduced in hippocampus homogenates and neuronal cells from KO mice, but the relationship with the resistance of these mice to the A-beta oligomers toxicity requires further investigation. These results therefore show that cPLA2 plays a key role in the A-beta oligomers-associated neurodegenerative effects, and as such represents a potential therapeutic target for the treatment of Alzheimer's disease
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Gay, Bernard. "Analyse ultra-microscopique de la morphologie et des interactions des protéines de capside de l'Adénovirus et du rétrovirus HIV-1 : I. Protéines de l'apex de la capside d'Adénovirus humain, penton base et fibre : oligomérisation et assemblage en cellules d'insecte. II. Précurseur de la protéine de capside du HIV-1(Pr55Gag) : expression et assemblage sous forme de protéine recombinante en système baculovirus-cellule d'insecte." Montpellier 1, 1994. http://www.theses.fr/1994MON1T025.
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Pavoni, Serena. "Mise au point d’un nouveau modèle d’organoïde cérébral humain pour l’étude des mécanismes d’interaction de la protéine prion et de l’amyloïde β". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS427.
Анотація:
Les mécanismes de type prion sont désormais reconnus comme sous-tendant la plupart des maladies neurodégénératives humaines, avec en premier lieu la maladie d’Alzheimer (MA) au niveau de ses 2 marqueurs spécifiques, l’amyloïde β (Aβ à l’origine de l’hypothèse étiopathogénique de la cascade amyloïde) et la protéine Tau phosphorylée. Par ailleurs la protéine du prion (PrPC) est décrite comme interagissant à de multiples niveaux avec le métabolisme de l’Aβ sans que les mécanismes physiopathologiques sous-jacents n’aient pu être expliqués. Pour sortir de l’impasse actuelle concernant le développement d’approches thérapeutiques efficaces pour la MA, l’industrie pharmaceutique a besoin de modèles expérimentaux innovants. En effet, à ce jour aucun modèle in vivo, en dépit des progrès réalisés avec les souris transgéniques, n’arrive à refléter la complexité cérébrale humaine ni à mimer une MA clinique. Les cultures in vitro en 2D sont quant à elles très éloignées des situations conduisant à l’accumulation d’agrégats protéiques pathologiques. Le but de notre thèse a été d’utiliser dans le domaine des neurosciences les nouvelles perspectives de recherche ouvertes par les technologies des cellules souches pluripotentes induites (cellules iPS) en développant un modèle de différentiation en 3D pour obtenir des organoïdes cérébraux humains (OC) (mini cerveaux). Leur capacité d’auto-organisation en 3D de tissu neuroectodermique nous a permis de recréer un système complexe mimant différentes structures cérébrales humaines dans lesquelles nous avons pu caractériser les marqueurs attendus. L’étude de l’expression des protéines d’intérêt APP et PrPC pendant la différentiation neurale a permis de caractériser la modulation des niveaux des deux protéines en fonction du temps de culture. Afin d’orienter le modèle vers des mécanismes d’accumulation protéique de type MA, nous avons testé différents inducteurs chimiques dont l’Aftin-5 qui est capable de moduler les voies post-traductionnelles de l’APP. Plusieurs stratégies de traitement ont été adoptées pour induire le clivage de l’APP et la génération d’Aβ. La production des fragments solubles Aβ38, Aβ40, Aβ42 a été mise en évidence par ELISA. Les niveaux générés sont reproductibles et l’augmentation du ratio Aβ42/Aβ40 est cohérente avec les données extrapolées des modèles murins et humains, ce qui a permis de valider notre modèle. Les niveaux d’expression génique et protéique de PrPC et de APP suite au traitement ont été analysés afin de mieux déterminer le rôle de l’interaction entre ces deux facteurs. L’objectif à long terme consiste à améliorer ce modèle, dont les limites actuelles sont notamment l’absence de vascularisation et le niveau de maturation du tissu neural. Le défi majeur dans le cadre de la culture des OC consiste donc à favoriser l’intégration du système vasculaire, et par ailleurs à accélérer le vieillissement in vitro pour l’étude de maladies neurodégénératives. La perspective de pouvoir automatiser le système de culture des OC permet d’envisager l’utilisation de ce modèle à plus grande échelle dans le cadre de test de cytotoxicité et/ou de criblage pharmacologique à haut débit pour identifier de nouvelles molécules thérapeutiques pour la MAPrion-like mechanisms are known to underlie most of human neurodegenerative diseases including Alzheimer’s disease (AD), which is characterized by two important pathological markers, β amyloid (or Aβ at the origin of the etiopathogenic amyloid cascade hypothesis) and phosphorylated tau protein. Furthermore, the prion protein (PrPC) interacts at multiple levels with the metabolism of Aβ, by mechanisms which are not well understood. To overcome the current limits in the development of efficient strategies to treat AD, the pharmaceutical industry requires innovative experimental models. However, even if a lot of progress has been achieved by using transgenic mouse models, to date no in vivo model can reflect the complexity of human brain or reproduce a clinical context. 2D in vitro cell culture models are unable to allow the aggregation and accumulation of pathological proteins as observed in vivo. The aim of this study consists in taking advantage of the research prospects offered by induced pluripotent stem cell (iPSCs) in the field of neurosciences. iPSCs can be used to generate 3D models of differentiation also called human cerebral organoids or mini-brains (MBs). Their ability to self-organise in 3D neuroectodermic tissue leds to a complex system that mimics different human cerebral structures in which we were able to characterize the expected markers. The study of the two proteins of interest (APP and PrPC) during neural differentiation has allowed us to follow the modulation of protein expression level occurring during the in vitro development of the human MBs. In order to use this model to reproduce the protein accumulation mechanisms seen in AD, we have tested chemical inductors such as Aftin-5 in order to modulate the APP post-transcriptional pathway towards a pathological outcome. Many strategies of treatment are adopted to lead APP cleavage and Aβ generation. The production of soluble fragments Aβ38, Aβ40, Aβ42 in the supernatant of organoids has been showed using ELISA technique. The levels generated are reproducible and the increase of Aβ42/Aβ40 ratio is consistent with extrapolated data from mouse and human models thus validating our model. Analysis at the gene and protein level has been assessed in order to understand the interaction between PrPC and APP after treatment. The long-term goal consists in improving this model which is notably hampered by the absence of vascularization and the low level of maturation of the neural tissue. The main challenge in MB culture thus consists in the integration of the vascular system, and also in increasing the speed of ageing process in vitro for the study of neurodegenerative diseases. In the long term, the prospect of automating the culture of MBs would allow the use of the system for cytotoxicity testing and/or high throughput screening for the discovery of new drugs for AD
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Poirier, Véronique. "Manipulation expérimentale des progéniteurs neuronaux de la crête neurale de mammifère." Cachan, Ecole normale supérieure, 1994. http://www.theses.fr/1994DENS0011.
Анотація:
Il a été mis au point un modèle in vitro qui reproduit les interactions in vivo des cellules de crête neurale de souris avec leur environnement de migration. Ce modèle a permis: 1) de démontrer que les somites libèrent des facteurs diffusibles qui induisent la différenciation sympatho-adrénergique des cellules de crête neurale. Ces facteurs diffusibles ont un poids moléculaire compris entre 25 et 50 kd, sont affines pour l'héparine et sont responsables de l'engagement des progéniteurs neuronaux dans le lignage sympatho-adrénergique durant les deux premiers jours de culture correspondant aux dixième et onzième jours du développement embryonnaire; 2) de mettre en évidence que les facteurs diffusibles induisent une hétérogénéité des dérivés neuronaux. Nous avons montre que ces dérivés neuronaux sont issus de deux progéniteurs neurogéniques distincts: un progéniteur engage et un progéniteur bipotentiel, sensible a l'acide rétinoïque libéré par le tube neural et aux facteurs diffusibles libérés par les somites. Acide rétinoïque et facteurs diffusibles modulent la contribution relative des progéniteurs neurogéniques dans les différents lignages neuronaux, permettant ainsi la mise en place de la diversité phénotypique qui caractérise le système nerveux des vertèbres; 3) de manipuler expérimentalement les mécanismes d'adhésion impliques dans la différenciation neuronale et ainsi de montrer qu'il existe une hiérarchie des molécules d'adhésion utilisées au cours du développement
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Evrard, Caroline. "Implication des systèmes de dégradation cellulaire, de la protéine VCP et de nouvelles molécules sur le métabolisme de l’APP : aspects fondamentaux et appliqués à la maladie d’Alzheimer." Thesis, Lille 2, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL2S022/document.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer (MA) est une pathologie neurodégénérative lente, progressive et irréversible. Elle est principalement caractérisée par deux lésions histopathologiques : les dégénérescences neurofibrillaires, causées par l’accumulation intraneuronale d'agrégats de protéines Tau hyper- et anormalement phosphorylées ; et les dépôts amyloïdes parenchymateux, constitués d’agrégats de peptides amyloïdes (Aβ) issus du clivage de la protéine précurseur du peptide amyloïde (APP). À ces deux lésions s'ajoute entre autres une dérégulation de l'homéostasie protéique et des systèmes de dégradation des protéines : protéasome, autophagie et voie endosome/lysosome qui sont les mécanismes principaux mis en jeu pour l'élimination des agrégats protéiques. Plusieurs études suggèrent que la surproduction et l'agrégation des peptides Aβ sont les causes principales de la MA. Ainsi, la réduction de leur production et/ou l’amélioration de leur clairance représentent des stratégies potentielles pour le développement de traitement contre la MA. Les objectifs de mes travaux de thèse furent d’étudier de façon plus approfondie l’implication respective des voies de dégradation de l’APP et de ses métabolites ; de déterminer le mode d’action biologique de dérivés chimiques de la chloroquine sur le métabolisme de l’APP en relation avec la Valosin-Containing protéine (VCP), supposée être la cible de ces molécules, et par la même occasion d’étudier la relation existante entre l’APP et VCP. Dans un premier temps, nous avons pu démontrer que l’APP et ses fragments carboxyterminaux (APP-CTFs) étaient principalement dégradés par deux voies : la g-sécrétase et la voie endolysosome. Ensuite, nous avons démontré que VCP régulait le trafic intracellulaire de l’APP. Enfin, nous avons découvert que l’action des molécules était indépendante de la protéine VCP et qu’il s’agissait de modulateurs indirects de l’activité β-sécrétase permettant ainsi de réduire la sécrétion de peptides Aβ. En conclusion, ces travaux ont permis de contribuer à une meilleure compréhension du métabolisme de l’APP et de ses processus de dégradation ainsi que de caractériser l’effet biologique de nouveaux inhibiteurs indirects de la β-sécrétaseAlzheimer's disease (AD) is a slow, progressive and irreversible neurodegenerative disease. There are two histopathological hallmarks found in AD brains: neurofibrillary tangles, caused by the intraneuronal accumulation of Tau protein aggregates in a hyper- and abnormally phosphorylated form; and amyloid deposits in the brain parenchyma which are mainly composed of amyloid peptides (Aβ) aggregates derived from the cleavage of the amyloid precursor protein (APP). AD physiopathology also includes a deregulation of protein homeostasis and degradation systems: proteasome, autophagy and the endosome/lysosome pathway, which are the main processes involved in the elimination of protein aggregates. Many evidences suggest that overproduction and aggregation of Aβ peptides are the main causes of AD and that strategies aiming to reduce their production and/or improve their clearance represent attractive approaches for AD therapeutics. Thus, this thesis aimed to study the respective contribution of g-secretase, proteasome and lysosomes in APP degradation; to determine the biological mode of action of chloroquine derivatives on APP metabolism in relationship with the Valosin-Containing Protein (VCP), supposed to be the target of these molecules, and at the same time, to study the relationship between APP and VCP. First, we have demonstrated that APP and its carboxy-terminal fragments (APP-CTFs) were mainly degraded by two pathways: g-secretase and the endosome/lysosome pathway. Next, we showed that VCP was involved in APP trafficking and processing. Finally, we have discovered that the action of our molecules does not depend on VCP but that they are indirect modulators of the β-secretase activity, reducing Aβ peptides secretion. In conclusion, this work contributed to a better understanding of APP metabolism and its degradation processes but also to characterize the biological effects of new indirect β-secretase inhibitors
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Auboyer, Laura. "Génération de cellules souches pluripotentes induites de patients Alzheimer et production d'un modèle de culture en trois dimensions de neurones pour les recherches diagnostiques et thérapeutiques de la maladie d’Alzheimer." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTT004/document.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer est une maladie très complexe, aujourd’hui encore mal comprise et cette démence est devenue un réel problème de santé publique. La protéine précurseur de l’amyloïde (APP) et la protéine Tau sont deux acteurs majeurs impliqués dans la maladie. De nombreuses recherches se sont investies dans la compréhension du métabolisme, de l’action et de l’implication de ces deux protéines dans les mécanismes pathologiques de la maladie et d’autres maladies neurodégénératives. Elles sont notamment l’objet de la plupart des approches thérapeutiques passées et actuelles, et étudiées pour le diagnostic biologique de la maladie. Dans ce projet de thèse, notre objectif fut d’explorer le métabolisme des protéines APP et Tau au cours de la différenciation neuronale à l’aide d’outils biochimiques et de systèmes innovants d’immunodétection multiplex très sensibles (MSD®) dans plusieurs modèles de culture cellulaire de la maladie. L’objectif était d’obtenir une vision globale des processus physiopathologiques au travers d’analyses d’échantillons générés au cours de la différenciation neuronale de cellules souches pluripotentes induites (iPSC) de patients Alzheimer comparées aux cellules souches embryonnaires humaines (hESC). Nous avons ainsi généré et caractérisé plusieurs lignées cellulaires d’IPSC d’une personne saine contrôle et de patients atteints des formes sporadiques et familiales de la maladie. Ce projet offre l’opportunité unique de combiner des approches innovantes pour tenter de comprendre comment les fragments et les peptides Ab sont générés, ainsi que les modifications de Tau en conditions normales et pathologiquesAmyloid precursor protein (APP) and Tau protein are two main molecular actors of the Alzheimer’s disease (AD), which is of prime importance in Human Health. Intensive research is ongoing to understand these proteins’ metabolism, action and implication in the pathological mechanism of these affections. They are the target of most therapeutic approaches and are used for biological diagnosis. In the present PhD project, our objective was to investigate neuronal APP and Tau protein processing and metabolism using biochemical tools and innovative multiplex immunodetection system (MSD®) in diverse cell culture models of AD. The goal was to get a comprehensive view oh physiopathological processes based on the analysis of samples generated in neuronal differentiated human embryonic stem cell and induced pluripotent stem cells derived from AD-patients. We generated several cell lines from an healthy control individual, and AD patients showing sporadic and familial forms of the disease. This project offer the unique opportunity to combine state-to-the-art approaches to understand how the APP fragments and peptides are generated as well as the modifications of the Tau protein in normal and pathological situation
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Laumet, Geoffroy. "Rôle des ADAM dans le processus physiopathologique de la maladie d'Alzheimer." Phd thesis, Université du Droit et de la Santé - Lille II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00576504.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer est une maladie neurodégénérative, elle représente 70% des formes de démences et affecte près de 860 000 personnes en France. Cette maladie est caractérisée par deux lésions neuropathologiques : les Dégénérescences neurofibrillaires et les Plaques séniles. Ces dernières sont principalement constituées de peptides amyloïdes (Aβ) résultant du clivage d'une protéine membranaire appelée Précurseur du peptide amyloïde (APP). L'étude des formes familiales monogéniques a montré que des mutations des gènes de l'APP et des Présénilines 1 et 2 conduisaient systématiquement à une augmentation de la production d'Aβ. Cette observation a permis l'élaboration de la cascade amyloïde plaçant le métabolisme de l'APP au centre du processus physiopathologique. Même si aujourd'hui ce métabolisme commence à être relativement bien connu, plusieurs zones d'ombres subsistent encore. Dans l'optique de caractériser de nouveaux acteurs intervenant dans ce métabolisme, nous avons émis une hypothèse qui repose sur deux constatations : (i) les protéines impliquées dans l'étiologie de la maladie sont différentiellement exprimées entre les cerveaux des patients et ceux des témoins (ii) dans le cerveau, de nombreuses métalloprotéases participent aux même mécanismes que l'APP (adhésion cellulaire, neuroinflammation, plasticité neuronale...), certaines sont aussi directement actrices du métabolisme de l'APP en tant qu'α-sécrétase (ADAM9, ADAM10 et ADAM17) ou en dégradant l'Aβ (NEP, IDE, MMP2, MMP3 et MMP9). Nous avons donc supposé que les métalloprotéases présentant une différence d'expression entre le tissu cérébral des malades et celui des témoins soient des candidates intéressantes pour moduler le métabolisme et le trafic de l'APP. Une première analyse transcriptomique par biopuce, à partir d'ARN totaux issus des cerveaux de 12 malades et de 12 témoins, nous a permis d'identifier quatre métalloprotéases présentant une différence d'expression significative (p<10-5) : ADAMTS16, ADAM17, ADAM30 et ADAM33. Nous avons cherché à confirmer ce résultat par une autre technologie sur un plus grand nombre d'échantillons (malades n=52 et témoins n=42). Seules ADAM30 et ADAM33 ont pu être validées. Nous avons également pu observer que l'expression d'ADAM30 dans le tissu cérébral des malades est inversement proportionnelle à la quantité d'Aβ42 déposée dans la parenchyme (Aβ42 la forme d'Aβ la plus neurotoxique). De plus, au niveau cérébral, l'expression d'ADAM30 est restreinte aux neurones, cellules sièges du métabolisme de l'APP. Nous avons donc sélectionné ADAM30 comme intervenante potentielle dans le métabolisme de l'APP. Pour tester notre hypothèse, nous avons sous- et sur-exprimé ADAM30 dans deux modèles cellulaires différents. Nous avons mis en évidence que la sur-expression d'ADAM30 entraîne une diminution de l'ensemble des produits du métabolisme de l'APP. En mutant le site catalytique de cette protéase, nous avons remarqué que cette action sur le métabolisme de l'APP est dépendante de cette activité catalytique. De manière cohérente, une sous-expression d'ADAM30 entraîne une augmentation de l'ensemble des produits du métabolisme de l'APP. En utilisant les inhibiteurs alcalisant, nous avons démontré que l'effet d'ADAM30 sur le métabolisme de l'APP met en jeu la dégradation par le lysosome. Des expériences d'immunofluorescence ont attesté qu'ADAM30 est localisée dans le réticulum endoplasmique et l'appareil de Golgi et qu'elle co-localise fortement avec l'APP dans ces organites. Au vu des résultats obtenus durant ces quatre années, nous pensons qu'ADAM30 pourrait être une protéine clé de la régulation de l'APP en inhibant son acheminement jusqu'à la membrane plasmique et en favorisant sa dégradation par le lysosome. [...]
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Eysert, Fanny. "Etude des mécanismes impliquant le facteur de risque génétique FERMT2 dans le métabolisme de l’APP et ses conséquences dans le processus physiopathologique de la maladie d’Alzheimer." Thesis, Lille 2, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL2S040.
Анотація:
La mise en place d’études d’association pangénomiques (GWAS) a permis une avancée majeure pour l’identification de nouveaux facteurs de susceptibilité génétique de la maladie d’Alzheimer (MA). En revanche, ces analyses réalisées sans a priori ne permettent pas de déterminer le rôle de ces gènes dans le processus physiopathologique de la MA. Dans ce contexte, seule la réalisation d’analyses dites « analyses post-GWAS » peut préciser les mécanismes moléculaires impliquant ces gènes. Le laboratoire a donc entrepris d’identifier quels sont, parmi les facteurs génétiques caractérisés par les GWAS, ceux dont la variation d’expression module le métabolisme de l’APP. De plus, notre modèle nous a permis d’étudier l’implication potentielle des micro-ARNs (miRs) dans la dérégulation de ces gènes.Dans ce contexte, nous avons pu montrer que le miR-4504, qui est surexprimé dans le cerveau des patients atteints de la MA par rapport aux témoins, diminue l’expression du gène FERMT2, facteur de susceptibilité génétique de la MA. Nos résultats montrent que cette sous-expression serait dépendante de la présence d’un variant (rs7143400) localisé dans le 3’UTR de FERMT2 qui entraîne alors une modulation du métabolisme de l’APP et une augmentation de la sécrétion du peptide Aβ.Dans ce projet, j’ai pu montrer que les effets de FERMT2 sur ce métabolisme nécessitent son interaction directe avec l’APP. De plus, l’utilisation du modèle de culture primaire de neurones en chambres micro-fluidiques m’a permis d’étudier les fonctions neuronales du complexe FERMT2/APP. J’ai ainsi pu identifier que cette interaction FERMT2/APP participe à la régulation de la croissance axonale et à la synaptogenèse. Finalement, nos analyses de la potentialisation à long terme dans le cerveau de souris, pour lesquelles une sous-expression de FERMT2 a été induite, montrent une diminution de la plasticité synaptique ; mécanisme pouvant être à l’origine de l’effet délétère de la baisse d’expression de FERMT2 dans les neurones et dans le processus physiopathologique de la MA.En conclusion, l’ensemble de ces résultats suggère le rôle du facteur de risque FERMT2, régulé par la présence du variant fonctionnel rs7143400 et du miR-4504 dans le processus physiopathologique de la MA en conduisant à des altérations synaptiques de façon dépendante de l’expression d’APP. Ce travail permettrait, à terme, de mieux comprendre le processus physiopathologique conduisant à la MA et de caractériser de nouveaux mécanismes impliqués dans le fonctionnement synaptiqueThe establishment of genome-wide association study (GWAS) constitutes a major advance for the identification of new genetic susceptibility factors of Alzheimer’s Disease (AD). In contrast with the target gene approach, these analyses are done sans a priori and do not allow us to determine the role of the identified genes in the pathophysiological process of AD. In this context, only performing "post-GWAS analyses" can explain the molecular processes involving these genes. Our laboratory therefore aimed to identify the genetic risk factors identified by GWAS whose expression levels impact the APP metabolism. Moreover, our model allowed us to study the potential involvement of micro-RNAs (miRs) in the dysregulation of the expression of these genes.In this context, we showed that miR-4504, which is overexpressed in the brains of AD patients compared with controls, decreases the expression of FERMT2, a genetic susceptibility factor of AD. Our results show that FERMT2 under-expression is dependent on the presence of a variant (rs7143400) localized in the 3'UTR of FERMT2, which then leads to the modulation of the APP metabolism and the subsequent increase in Aβ peptide secretion.In this project, I was able to show that the effects of FERMT2 on APP metabolism require its direct inter-action with APP. In addition, using a model of primary neurons cultured in microfluidic devices enabled me to study neuronal functions of the FERMT2/APP complex. I was able to determine that FERMT2/APP interaction contributes to the regulation of axonal growth and synaptogenesis. Finally, by analyzing the long-term potentiation in the brains of mice in which FERMT2 under-expression was induced, we show a decrease in synaptic plasticity – potentially the underlying mechanism of the deleterious effect of decreased FERMT2 expression in neurons and of the pathophysiological process of AD.In conclusion, these results suggest that the genetic risk factor FERMT2, regulated by the presence of the functional variant rs7143400 and miR-4504, participates in the pathophysiological process of AD via synaptic alterations in an APP-dependent manner. This work would ultimately lead to a better understanding of the pathophysiological process leading to AD and help characterize new mechanisms involved in synaptic functions
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Py, Nathalie. "Métalloprotéases matricielles et maladie d'Alzheimer : étude du rôle de MT1-MMP dans le métabolisme de l'APP/Aß." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM5073.
Анотація:
La maladie d'Alzheimer (MA) est la maladie neurodégénérative la plus répandue à travers le monde et reste actuellement incurable. Le peptide beta amyloïde (Abeta), composant principal des plaques séniles retrouvées dans le cerveau des patients, joue un rôle majeur dans le développement de la MA, d'où l'importance de contrôler sa production et/ou son élimination. Dans cette optique, nous travaillons sur des molécules nommées métalloprotéases matricielles (MMPs). Bien qu'ayant été impliquées à la fois dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques dans système nerveux, leur rôle dans la MA reste encore relativement inexplorée. Nous avons utilisé comme modèle d'étude des souris qui développent les symptômes de la MA (déclin cognitif, mort des neurones). Nous montrons que deux MMPs, MMP-2 et MT1-MMP, augmentent leurs niveaux d'expression avec le vieillissement de l'animal et donc avec l'aggravation de la pathologie. Ceci a lieu dans l'hippocampe, une région du cerveau qui est particulièrement sensible car elle est impliquée dans l'apprentissage et la mémoire. Par la suite nous avons utilisé des cellules HEKswe qui produisent beaucoup d'Abeta et miment d'une certaine manière ce qui se passe dans le cerveau de la souris, afin de mieux appréhender la signification des augmentations de ces MMPs. Nous montrons que la surexpression de MT1-MMP dans ces cellules favorise la formation d'Abeta, alors que MMP-2 l'empêche. Ces résultats montrent pour la première fois une dualité fonctionnelle au sein de la famille des MMPs, et plus important, révèlent une nouvelle molécule amyloïdogénique (MT1-MMP) qui pourrait devenir à terme une cible thérapeutiqueWe investigate the role of matrix metalloproteinases in the metabolism of beta amyloid peptide (Abeta) and its amyloid precursor protein (APP) in Alzheimer's disease (AD). Our results in the 5xFAD mouse model of AD indicate a cell-type and age-dependent upregulation of MMP-2 -and MT1-MMP active forms. This is concomitant with the increase of toxic forms of Abeta, but also of cytotoxic C99, a membrane fragment of APP generated by beta-secretase and that gives rise to Abeta after gamma-secretase cleavage. We show in HEK cells overproducing Abeta that while MT1-MMP interacts with APP and boosts C99 and Abeta production, MMP-2 does not interact with APP and degrades Abeta. These results uncover a MMP-specific regulatory crosstalk with amyloid and also MT1-MMP as a new pro-amyloidogenic proteinase. We want now to gain further insight into the mechanisms that support MT1-MMP effects, namely the possible modulation by MT1-MMP of beta- and gamma-secretase activities and/or APP trafficking
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Letronne, Florent. "ADAM30 et métabolisme de l'APP : implication dans le développement physiopathologique de la maladie d'Alzheimer." Thesis, Lille 2, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL2S062/document.
Анотація:
L’accumulation cérébrale progressive de peptides amyloïdes générés à partir du clivage du précurseur du peptide amyloïde (APP) par les sécrétases est un mécanisme central de la maladie d’Alzheimer. C’est pourquoi, améliorer la compréhension de la régulation et de l’homéostasie du métabolisme de l’APP est devenu primordial. Partant de ce constat, nous avons supposé qu’une partie de la réponse pourrait être apportée par la caractérisation de nouveaux acteurs du métabolisme de l’APP. De part leurs rôles cruciaux dans le cerveau (développement, plasticité et réparations) et dans le métabolisme de l’APP (α-sécrétases), les ADAMs sont des protéines d’intérêt dont certaines fonctions ou rôles restent à déterminer. Précédemment, par une approche transcriptomique ciblant la famille des ADAMs dans des cerveaux de patients et de contrôles, ADAM30 a été retrouvée sous-exprimée dans le cerveau des patients atteints de la pathologie. Dans deux modèles cellulaires nous avions constaté que la sous-expression d’ADAM30 entraînait une augmentation de tous les produits du métabolisme de l’APP comme chez les patients. Le résultat opposé a été obtenu lors de la sur-expression d’ADAM30 dans ces cellules. Pour tenter de répliquer ces résultats dans un modèle plus proche de la physiopathologie humaine, nous avons développé un modèle de souris triples transgéniques surexprimant l’APPSweInd et ADAM30 de manière conditionnelle. Dans ce modèle nous avons observé et mesuré une diminution des dépôts amyloïdes dans le cerveau des souris exprimant ADAM30. Dans un second temps puisqu’il avait été montré au laboratoire qu’ADAM30 ne module pas l’activité des sécrétases et ne clive pas directement l’APP, nous avons cherché à déterminer les substrats d’ADAM30 dans le cadre du métabolisme de l’APP. Par une approche systématique nous avons pu déterminer que la Cathepsine D (CTSD) et l’Insuline Receptor Substrat 4 (IRS4) sont deux substrats potentiels d’ADAM30. Dans nos modèles cellulaires et de souris, nous avons pu constater qu’ADAM30 est capable de cliver et d’activer la CTSD. L’activité de la CTSD semble nécessaire pour l’action d’ADAM30 sur le métabolisme de l’APP. Nous avons pu déterminer que l’action spécifique d’ADAM30 pour la CTSD est dépendante de la séquence d’adressage au lysosome située dans l’extrémité C-terminale de l’APP. Comme la CTSD est une protéine Lysosomale, ADAM30 pourrait favoriser spécifiquement l’activation de la CTSD augmentant ainsi la dégradation de l’APP au sein de la voie endosome/lysosome. Ce mécanisme limiterait l’entrée de l’APP dans son métabolisme et donc la production de peptides amyloïdes. Afin de mieux comprendre la spécificité d’action d’ADAM30 pour la CTSD et l’APP, nous avons commencé à travailler sur le rôle potentiel d’IRS4 et la relation entre la voie de signalisation de l’Insuline et le métabolisme de l’APP. Nos travaux nous ont donc permis de mettre en évidence un nouvel acteur du métabolisme de l’APP, ADAM30, intervenant dans la régulation et la dégradation de ce dernier et ainsi d’améliorer notre compréhension des mécanismes de régulations fins impliqués dans le processus physiopathologique de la maladie d’AlzheimerProgressive intra-cerebral accumulation of amyloid peptides formed after sequential cleavage of the amyloid peptide precursor (APP) by secretases , is a central mecanism for Alzheimer’s disease. Therefore, a better understanding of APP regulation and homeostasy is now crucial. With this background, we postulate that the characterization of new actors in the APP metabolism could provide a more subtle understanding of this APP metabolism and trafficking. From their obvious implication in brain (development, plasticity and repair) and in APP metabolism (α-secretases), ADAMs (A Disintegrin And Metalloprotease) are an important protein proteins family which still have some undetermined function or role. Previously, a transcriptomic approach targeting ADAMs family bas been done at the laboratory on Alzheimer’s patient or control brains and found ADAM30 as under-expressed in Alzheimer’s patient brains. On cellular models, we confirmed that ADAM30 under-expression was associate with an increase in production/secretion of all the APP metabolim byproducts. Opposite results were found with ADAM30 over-expression. To replicate those results in another model closest to human pathophysiology, we have developed a triple transgenic mice model over-expressing APPSweInd and conditionally over-expressing ADAM30. In this model, we have observed and measured a decrease in amyloid deposits in mice brains over-expressing ADAM30. Secondly, because ADAM30 did not modulate secretase activities and did not cleave APP directly, we decided to determine ADAM30 substrats in the APP metabolism context. With a systematic approach, we have determined that Cathepsin D (CTSD) and Insulin Receptor Substrat 4 (IRS4) are two ADAM30 potential substrats. In our cellular models, we have found that ADAM30 is able to cleave and activate CTSD. This CTSD activity is required for ADAM30 action on APP metabolism. We have determined that ADAM30 specific action for CTSD is dependent on lysosome adressing sequence localised in APP C-terminal part. CTSD is a lysosomal protein and so ADAM30 would make CTSD specific activation easier. This mecanism would be able to increase APP degradation in endosome/lysosome pathway and reduce APP entry in its metabolism. To better understand ADAM30 specific action on CTSD and APP, we begin to investigate the potential role of IRS4 and the relation between insulin signaling pathway ans APP metabolism. Combined together, those data suggest that ADAM30 is a new APP metabolism actor, involved in an early APP regulation and degradation pathway dependent on lysosome activation. This study participate in a better understanding of the fine mecanism regulations involved in Alzheimer’s disease pathophysiological process
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Desjardins, Alexandre. "Caractérisation de l’interaction entre la protéine Lin28 et le précurseur du microARN let-7g." Thèse, 2013. http://hdl.handle.net/1866/11068.
Анотація:
La régulation de l’expression des gènes est ce qui permet à nos cellules de s’adapter à leur environnement, de combattre les infections ou, plus généralement, de produire la quantité exacte de protéine nécessaire pour répondre à un besoin spécifique. Parmi les joueurs les plus importants dans cette régulation de l’expression des gènes on retrouve les microARN (miARN). Ces petits ARN de 22 nucléotides sont présents chez la majorité des espèces multicellulaires et sont responsables du contrôle direct de plus de 30% des gènes exprimant des protéines chez les vertébrés. La famille de miARN lethal-7 (let-7) est composée de miARN parmi les plus connus et ayant des fonctions cruciales pour la cellule. La régulation du niveau des miARN let-7 est essentielle au bon développement cellulaire. La biogenèse de ces miARN, du transcrit primaire jusqu’à leur forme mature, est régulée principalement par Lin28, une protéine pluripotente très conservée. Cette protéine est composée d’un domaine cold shock (CSD) et de deux domaines de liaison au zinc. C’est grâce à ces domaines de liaison à l’ARN que Lin28 peut lier et inhiber la maturation des miARN let-7.
L’objectif de cette thèse est de caractériser l’interaction entre Lin28 et le microARN précurseur let-7g afin de mieux comprendre le rôle de cette protéine dans l’inhibition de la biogenèse du miARN. À l’aide de techniques biochimiques et biophysiques, nous avons d’abord défini les principaux déterminants de l’interaction entre Lin28 et la boucle terminale du miARN précurseur let-7g (TL-let-7g). Nous avons conclu que le domaine C-terminal de Lin28, composé d’un motif riche en lysines et arginines ainsi que de deux motifs de liaison au zinc, permet à la protéine de lier spécifiquement et avec haute affinité un renflement riche en guanine conservé chez les précurseurs de la famille let-7. Aussi, parce que la séquence et la spécificité de liaison à l’ARN de ce domaine C-terminal sont semblables à celles de la protéine NCp7 du VIH, nous avons défini ce dernier comme le domaine NCp7-like de Lin28. Par la suite, nous avons caractérisé la multimérisation de trois protéines Lin28 sur la boucle terminale de pre-let-7g. Ceci a permis de réconcilier d’apparentes contradictions retrouvées dans la littérature actuelle concernant les sites de liaison de Lin28 lors de sa liaison aux miARN précurseurs. Nous avons identifié trois sites de liaison à haute affinité sur TL-let-7g qui sont liés dans un ordre précis par trois protéines Lin28. Lors de la formation du complexe multimérique, le CSD permet une déstabilisation de l’ARN, ce qui rend accessible plusieurs sites de liaison. Le domaine NCp7-like permet plutôt un assemblage ordonné de la protéine et facilite la liaison initiale de cette dernière. Ces nouveaux résultats rendent possible la mise au point d’un nouveau modèle de l’interaction entre Lin28 et le miARN précurseur let-7g. En conclusion, les études réalisées dans cette thèse apportent une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation post-transcriptionnelle d’une importante famille de miARN et permettront de guider les futures études dans le domaine de recherche en pleine effervescence qu’est celui de la biogenèse des miARN.The regulation of gene expression is what allows our cells to adapt to their environment, to fight infections or, more generally, to express the appropriate level of proteins to meet a specific need. The microRNAs (miRNAs) are among the most important players in the regulation of gene expression. These small RNAs of 22 nucleotides are present in most multicellular species and are responsible for the direct control of more than 30% of protein-expressing genes in vertebrates. The miRNA lethal-7 (let-7) family consist of some of the most studied miRNAs and plays crucial roles in the cell. The appropriate regulation of the let-7 miRNAs level is essential for proper cellular development. The biogenesis of these miRNAs, from the primary transcript to their mature form is mainly regulated by Lin28, a highly-conserved pluripotent protein. This protein is composed of a cold shock domain (CSD) and two zinc-binding domains. These RNA-binding domains allow Lin28 to bind and inhibit the maturation of the let-7 miRNA. The objective of this thesis is to characterize the interaction between the Lin28 protein and the let-7g miRNA precursor to better understand the role of this protein in the inhibition of miARN biogenesis. Using biochemical and biophysical techniques, we first identified the main determinants of the interaction between Lin28 and the terminal loop of the precursor miRNA let-7g (TL-let-7g). We concluded that the C-terminal domain of Lin28, composed of a lysine-rich and arginine-rich motif in addition to two zinc-binding motifs, is sufficient to bind with high affinity a conserved guanine-rich bulge located on the TL-let-7g. In addition, because the sequence and RNA-binding specificity of this C-terminal domain are similar to those of the HIV protein NCp7, we defined this region as the NCp7-like domain of Lin28. Subsequently, we characterized the multimerization of three Lin28 proteins on the terminal loop of pre-let-7g. This study helped to reconcile apparent contradictions found in the current literature regarding the Lin28-binding sites on miRNA precursors. We identified three high-affinity binding sites on TL-let-7g that are bound in a stepwise manner by the three Lin28 proteins. As part of the formation of the multimeric complex, both RNA-binding domains of Lin28 play an important role. The CSD destabilizes the RNA and this exposes several binding sites, whereas the NCp7-like domain allows an orderly protein assembly and facilitates the initial binding of the protein. These results lead us to propose a new model for the interaction between Lin28 and pre-let-7g. In conclusion, these studies provide a better understanding of the molecular mechanisms involved in the post-transcriptional regulation of an important family of miRNAs and will help guide future projects in the expanding research area of miRNA biogenesis.
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Trillaud-Doppia, Émilie. "Implication du domaine intracellulaire du précurseur de la protéine amyloïde dans la modulation de la plasticité synaptique." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/15997.
Анотація:
Alzheimer's disease is the most common type of dementia in the elderly; it is characterized by early deficits in learning and memory formation and ultimately leads to a generalised loss of higher cognitive functions. While amyloid beta (Aβ) and tau are traditionally associated with the development of Alzheimer disease, recent studies suggest that other factors, like the intracellular domain (APP-ICD) of the amyloid precursor protein (APP), could play a role.
In this study, we investigated whether APP-ICD could affect synaptic transmission and synaptic plasticity in the hippocampus, which is involved in learning and memory processes. Our results indicated that overexpression of APP-ICD in hippocampal CA1 neurons leads to a decrease in evoked AMPA-receptor and NMDA-receptor dependent synaptic transmission. Our study demonstrated that this effect is specific for APP-ICD since its closest homologue APLP2-ICD did not reproduce this effect. In addition, APP-ICD blocks the induction of long term potentiation (LTP) and leads to increased of expression and facilitated induction of long term depression (LTD), while APLP2-ICD shows neither of these effects.
Our study showed that this difference observed in synaptic transmission and plasticity between the two intracellular domains resides in the difference of one alanine in the APP-ICD versus a proline in the APLP2-ICD. Exchanging this critical amino-acid through point-mutation, we observed that APP(PAV)-ICD had no longer an effect on synaptic plasticity. We also demonstrated that APLP2(AAV)-ICD mimic the effect of APP-ICD in regards of facilitated LTD.
Next we showed that the full length APP-APLP2-APP (APP with a substitution of the Aβ component for its homologous APLP2 part) had no effect on synaptic transmission or synaptic plasticity when compared to the APP-ICD. However, by activating caspase cleavage prior to induction of LTD or LTP, we observed an LTD facilitation and a block of LTP with APP-APLP2-APP, effects that were not seen with the full length APLP2 protein. APP is phosphorylated at threonine 668 (Thr668), which is localized directly after the aforementioned critical alanine and the caspase cleavage site in APP-APLP2-APP. Mutating this Thr668 for an alanine abolishes the effects on LTD and restores LTP induction. Finally, we showed that the facilitation of LTD with APP-APLP2-APP involves ryanodine receptor dependent calcium release from intracellular stores.
Taken together, we propose the emergence of a new APP intracellular domain, which plays a critical role in the regulation of synaptic plasticity and by extension, could play a role in the development of memory loss in Alzheimer’s disease.La maladie d’Alzheimer est la forme la plus commune de démence liée au vieillissement ; elle est caractérisée par des déficits précoces d’apprentissage et de mémorisation et entraîne à terme une perte généralisée des fonctions cognitives supérieures. Alors que l’amyloïde-bêta (Aβ) et la protéine tau sont traditionnellement associées au développement de la maladie d’Alzheimer, des études récentes suggèrent que d’autres facteurs, tels que le domaine intracellulaire (APP-ICD) du précurseur de la protéine amyloïde (APP), pourraient jouer un rôle. Dans notre étude, nous avons testé si l’APP-ICD pourrait affecter les mécanismes de transmission ou de plasticité synaptique dans l’hippocampe, qui sous-tendent les processus d’apprentissage et de mémorisation. Nos résultats ont indiqué que la surexpression de l’APP-ICD dans des neurones du CA1 de l’hippocampe entraînait une diminution de la transmission synaptique dépendante des récepteurs AMPA et NMDA. Notre étude a montré que cet effet était spécifique de l’APP-ICD puisque son plus proche homologue l’APLP2-ICD n’a pas eu cet effet. De plus, l’APP-ICD entraînait un blocage de la potentialisation à long terme (LTP), une augmentation de l’expression et une facilitation de l’induction de la dépression à long terme (LTD), mais l’APLP2-ICD n’a eu aucun de ces effets. Notre étude a montré que cette différence observée en transmission et en plasticité synaptique entre les deux peptides réside dans le changement d’une seule alanine dans l’APP-ICD pour une proline dans l’APLP2-ICD, et que l’APP(PAV)-ICD n’avait pas d’effet sur la plasticité synaptique. Nous avons aussi démontré que l’APLP2(AAV)-ICD mimait l’effet de l’APP-ICD pour la facilitation de la LTD. Ensuite nous avons montré que la longue forme APP-APLP2-APP (APP avec un changement de la séquence de l’Aβ pour celle homologue de l’APLP2) ne montrait pas d’effet en comparaison avec l’APP-ICD, ni sur la transmission synaptique ni sur la plasticité synaptique. Cependant, en activant le clivage par les caspases préalablement à l’induction de la LTD ou la LTP, nous avons observé une facilitation de la LTD et un iii blocage de la LTP avec l’APP-APLP2-APP, des effets que nous n’avons pas reproduit avec la longue forme APLP2. La thréonine 668 phosphorylable se trouve immédiatement après l’alanine et le site de clivage par les caspases dans l’APP-APLP2-APP. La mutation de la Thr668 pour une alanine a aboli son effet sur la LTD et restauré la LTP. Finalement, nous avons montré que la facilitation de la LTD par l’APP-APLP2-APP dépendait de la libération de calcium intracellulaire par les récepteurs ryanodines. En conséquence, nous proposons l’émergence d’un nouveau domaine de l’APP jouant un rôle critique, en plus de l’Aβ, dans les processus à la base de l’apprentissage et qui en conséquence pourrait jouer un rôle dans le développement de la maladie d’Alzheimer.
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Licea, Sara. "Rôle du jeûne et de la perturbation de la cascade de signalisation de l'insuline sur le clivage du précurseur de la protéine amyloïde (APP)." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/18578.
Анотація:
La maladie d’Alzheimer est majoritairement sporadique et peu est connu sur les mécanismes déclenchant le développement de cette forme de la maladie. Les études sur la forme familiale ont attribué une importance particulière à la bêta-amyloïde (Aβ), un produit de clivage du précurseur de la protéine amyloïde (APP). Plusieurs facteurs de risques ont été identifiés comme déclencheurs potentiels du développement de la maladie d’Alzheimer dont le diabète de type II (T2D). En effet, la déficience de la signalisation de l’insuline par la désensibilisation des récepteurs de l’insuline (IR) dans le cerveau semble être une caractéristique commune aux deux maladies. Les effets à long terme de la résistance à l’insuline sur l’accumulation d’Aβ et sur la phosphorylation de Tau ont été étudiés, mais les effets de la perturbation aiguë des IR sont moins bien caractérisés. Aussi, les désordres métaboliques sont également des caractéristiques communes aux deux maladies. Le but de notre étude est de déterminer si la perturbation aiguë des IR peut affecter le clivage de l’APP et si la privation énergétique par le jeûne peut sensibiliser ce clivage à la perturbation aiguë des IR. Pour évaluer ceci, nous avons utilisé la Tyrphostin AG1024 à faible dose pour simuler une perturbation des IR plutôt qu’un blocage complet des récepteurs. Pour quantifié le clivage de l’APP, nous avons mesuré les changements de la quantité d’APP taille pleine totale par immunobuvardage de type Western. Pour s’assurer que les changements de la quantité d’APP taille pleine traduisait bien un clivage, nous avons développé un système de lecture par luciférase. Ce système nous permet de suivre le clivage de l’APP via l’expression de la luciférase Firefly puisque le facteur de transcription GAL4 est lié à la portion C-terminale de l’APP .
Tout d’abord, nous avons observé que la perturbation aiguë des IR par la Tyrphostin mène au clivage de l’APP et que le jeûne augmente la vulnérabilité au clivage de l’APP suite à une plus petite dose de Tyrphostin. Ce clivage serait imputable à la voie amyloïdogénique puisque l’inhibition de la β-secrétase et de la γ-secrétase empêche le clivage de l’APP. Nous avons aussi montré que la perturbation des IR est nécessaire alors que la perturbation spécifique des IGF-1R n’est pas suffisante. De plus, ni l’autophagie, ni les caspases et ni le protéasomes ne semblent impliqués dans le clivage de l’APP suivant la combinaison du jeûne et de la petite perturbation des IR. L’activité de mTOR n’est également pas requise. Cependant, l’activité de la GSK3 est nécessaire au clivage et semble affecter le clivage par la γ-secrétase. Nous avons ensuite confirmé dans des cultures primaires neuronales que la combinaison du jeûne et de la perturbation aiguë des IR cause le clivage de l’APP et que la GSK3 est encore une fois fortement active. Ainsi, nos résultats suggèrent que la perturbation de la signalisation de l’insuline tel qu’observé dans le T2D augmente le clivage de l’APP via la voie amyloïdogénique et, donc, contribue à la pathologie de la maladie d’Alzheimer.Little is known about the mechanisms that trigger the onset of Alzheimer’s disease (AD), a primarily sporadic disease. Studies on the familial form of AD attributed a particular importance to Amyloid beta (Aβ), a cleavage product of the Amyloid precursor protein (APP). Many risk factors have been identified as potential triggers of the development of AD including Type 2 diabetes (T2D). Indeed, the impairment of insulin signaling by the desensitization of insulin receptors (IR) in the brain seems to be a common hallmark of both diseases. The long term effects of IR resistance on the accumulation of Aβ and Tau hyperphosphorylation have been studied, but the acute effects of IR perturbation is less characterized. Also, both diseases show metabolic defects. Our research aimed to determine whether acute perturbation of IR signaling affects APP processing and if starving (energy deprivation) could sensitize this processing to acute perturbation of IR. To assess this, we used small doses of Tyrphostin AG1024 to simulate IR perturbations rather than a complete blocakade of the receptors. To quantify APP processing, we measured the change of total full- lenght APP by Western blot. To ensure that this change reflected APP processing we developed a luciferase based readout system. This system allowed us to monitor the occurrence of APP cleavage via GAL4-UAS Firefly luciferase driven expression because we linked GAL4 transcription factor to the C-terminal region of APP. First, we showed that IR perturbation with Tyrphostin leads to APP processing and that starving increased IR susceptibility to a smaller doses of Tyrphostin. This APP processing occurs via the amyloidogenic pathway because inhibition of β- and γ-secretase inhibited APP processing. We showed that this processing absolutely requires IR perturbation, while IGF-1R perturbation alone is insufficient. Furthermore, neither autophagy, caspases nor proteasome seemed to be implicated in APP processing following starvation and small IR perturbation. The activity of mTOR is also not required. On the contrary, GSK3 activation is necessary for the processing and seems to affect γ-secretase cleavage. We then confirmed in primary cultured neurons that the combination of acute starvation and small IR perturbation causes APP cleavage and GSK3 is again strongly activated. Taken together, our results suggest that the impairment of IR signalling seen in T2D increases the processing of APP via the amyloidogenic pathway and thereby contributes to the pathology of AD.