Дисертації з теми "Système protéasome"
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Sourisseau, Tony. "Etude du système ubiquitine-protéasome dans l'apoptose." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10009.
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Les modifications post-traductionnelles constituent un niveau crucial de régulation de l'expression des gènes. Parmi elles, la conjugaison peptidique impliquant l'ubiquitine intervient entre autre dans la régulation de la stabilité protéique. Le travail présenté décrit le mode de régulation d'un facteur anti-apoptotique, Bag-1 (Bcl-2 AnthanoGene-1). Le contrôle de son niveau d'expression fait intervenir la voie ubiquitine-protéasome. L'enzyme de ligation de l'ubiquitine Siah2 (Seven In Absencia Homolog 2) a par ailleurs été identifiée comme étant potentiellement impliquée dans l'ubiquitination de Bag-1, stimulée par l'induction de l'apoptose. La caractérisation d'autres modulateurs de l'apoptose régulés par la voie ubiquitine-protéasome a été un objectif de notre travail. Un outil moléculaire nouveau a été mis au point et testés dans ce but. Il devrait permettre la purification des cibles d'ubiquitination et leur identification par les techniques de la protéomique.
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Rulina, Anastasiia. "Profilage en cascade du système ubiquitine-protéasome dans le cancer." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAV028/document.
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Ce travail décrit un criblage systématique du système ubiquitine-protéasome (UPS) basé sur une organisation en cascade. Nous avons évalué l’effet de l’inhibition par ARN interférent de composants individuels d’UPS sur la viabilité de cellules cancéreuses de la prostate, avec un accent particulier sur les cellules TMPRSS:ERG-positive (VCaP), comme un modèle de phénotype prévalent du cancer. Sept gènes ont été identifiés comme étant particulièrement importants pour le fonctionnement des cellules cancéreuses de la prostate. Parmi eux, le gène-candidat le plus prometteur était UBE2U. Cette thèse met en évidence l’implication d’UBE2U dans la carcinogénèse de la prostate et décrit les premières caractérisations d’UBE2U comme une cible thérapeutique potentielle.La prévalence des composants de la voie CRL/NEDD8 parmi les hits (4 sur 7) suggère que la neddylation est importante dans la biologie des cellules cancéreuses de la prostate. Deux de ces gènes, CUL2 et RBX1, n’ont des effets spécifiques que dans des cellules TMPRSS2:ERG-positives, et, donc, sont potentiellement ERG-dépendantes. Nous avons également révélé un rôle crucial du facteur d’échange de CRL (CAND1), en particulier lorsque la neddylation est compromise. L’inhibition de CAND1 induit l’apoptose dans des cellules VCaP, qui est renforcé par l’inhibiteur spécifique de la neddylation MLN4924. CAND1 est donc une nouvelle cible thérapeutique potentielle. Par ailleurs, nous avons démontré que l’inhibition de la voie CRL/NEDD8 dans les cellules cancéreuses de prostate a des conséquences qui dépendent fortement du contexte cellulaire. L’inhibiteur MLN4924 induit l’apoptose dans toutes les lignées cellulaires testées, bien que les cellules TMPRSS2:ERG-positives se soient révélées significativement plus résistantes. Nous avons démontré que la résistance accrue des cellules VCaP reflète la plasticité des cellules cancéreuses régulée par un réseau d’interactions ERG:NF-kB:c-Myc:Wnt/β-cat:AR. L’inhibition partielle de la neddylation enclenche une reprogrammation transcriptionnelle de cellules VCaP, amenant à la quiescence des cellules et à l’inhibition de l’apoptose dépendant de la prolifération. Cet effet est le résultat de la réactivation du programme AR. Nous avons conclus que la voie CRL/NEDD8 régule le réseau transcriptionnel qui contrôle la plasticité des cellules cancéreuses. Ces résultats peuvent aider à trouver des traitements plus efficaces de cancers TMPRSS2:ERG-positifs.Finalement, nous avons observé que l’inhibition de la neddylation modifie les propriétés de la membrane et la morphologie des cellules VCaP. Cet effet est accompagné par des changements du taux et de la localisation de plusieurs protéines associées à la membrane, y compris l’occludine, la N-cadherine, la paxilline and FAK. Nous en avons conclus que la voie CRL/NEDD8 pourrait être impliquée dans le tri/trafic des protéines membranaires. Cette partie du projet nécessite de plus amples études, étant donné que la compréhension des mécanismes sous-jacents est importante et peut mettre à jour un nouveau rôle de la voie CRL/NEDD8 dans la régulation des fonctions cellulaires.Conclusion générales :1. Nous avons caractérisé l’implication de tous les composants E1-E2 d’UPS dans la régulation de la viabilité des cellules cancéreuses de prostate (avec cinq différentes lignées cellulaires).2. Nos travaux ont mise en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement du cancer, telles qu’UBE2U et CAND1.3. Nous avons démontré le rôle de la voie CRL/NEDD8 dans la régulation de la plasticité et de la morphologie des cellules cancéreusesIn this work we describe a systematic approach for screening of ubiquitin-proteasome system (UPS) based on cascade organization. We have evaluated the effect of RNAi knockdown of individual UPS components on viability of PCa cells with major focus on TMPRSS:ERG-positive cell line, VCaP, as a model of prevalent phenotype of prostate cancer. Seven genes have been identified to be particularly important for the functioning of PCa cells. Among them, UBE2U was the strongest hit. This thesis provides the first evidence for UBE2U involvement in prostate carcinogenesis and describes initial characterization of UBE2U as a potential drug-target.The prevalence of the components of CRL/NEDD8 pathway in the hits (four out of seven) suggested the importance of neddylation for PCa biology. Two of these hits, CUL2 and RBX1, being specific to TMPRSS2:ERG-positive cells, are potentially ERG-dependent. We have also revealed the crucial role of CRL-exchange factor CAND1, in particular, when the neddylation is compromised. Knockdown of CAND1 induces apoptosis in VCaP cells that is further potentiated by neddylation-specific inhibitor MLN4924. CAND1 is, therefore, a novel potential drug target. Furthermore, we have demonstrated that the inhibition of CRL/NEDD8 pathway in prostate cancer cells has a complex outcome that strongly depends on cellular context. MLN4924 inhibitor induced apoptosis in all tested cell lines, though TMPRSS2:ERG positive cells were significantly more resistant. We have demonstrated that the increased resistance of VCaP cells reflects the plasticity of cancer cells ensured by sophisticated interaction network ERG:NF-kB:c-Myc:Wnt/β-cat:AR. We found that partial inhibition of neddylation triggered transcriptional reprogramming of VCaP cells leading to cell quiescence and inhibition of proliferation-dependent apoptosis. This was a result of re-activation of AR program and induction of differentiation-like state. We conclude that CRL/NEDD8 pathway regulates cancer transcriptional network that underlies cancer cells plasticity. This knowledge would help to find better treatments for TMPRSS2:ERG-positive cancers.Finally, we observed that neddylation inhibition changed membrane properties and morphology of VCaP cells. This was accompanied by dose-dependent changes in the level and the localization of several membrane-associated proteins, including occludin, N-cadherin, paxillin and FAK. We thus conclude that CRL/NEDD8 pathway might be involved in sorting/trafficking of membrane proteins. This part of the work requires further investigation, as understanding of the underlying mechanisms is of general importance and may uncover a new role of CRL/NEDD8 pathway in regulation of cellular functions.General conclusions:1. We have obtained a comprehensive dataset on the involvement of all human E1-E2 UPS components in the regulation of viability of PCa cells, represented by five different cell lines.2. Our work has revealed new potential drug targets for PCa treatment: UBE2U and CAND1.3. We have demonstrated the role of CRL/NEDD8 pathway in the regulation of cancer cell plasticity and morphology
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Le, Feuvre Aurélie. "Etude du système ubiquitine-protéasome : analyse du rôle de la protéine hHR23/Rad23 dans l'ubiquitylation de p53 et recherche de cofacteurs du protéasome 26S." Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20206.
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Le système Ubiquitine-Protéasome (UbPr) est au cœur de la plupart des processus biologiques, du fait de son rôle central dans la protéolyse régulée. La dégradation d'une protéine via le système UbPr implique généralement deux grandes étapes successives: l'ubiquitylation de la protéine et sa dégradation par le protéasome 26S. Cependant, il reste de nombreuses questions quant au fonctionnement du système UbPr. Durant ma thèse, j'ai suivi deux axes de recherches visant à étudier l'étape mal caractérisée qu'est l'interface ubiquitylation/dégradation. Le premier était l'étude du rôle de la protéine Rad23/hHR23, décrite comme un adaptateur impliqué dans l'adressage des substrats ubiquitylés au protéasome, sur la régulation de l'ubiquitylation de la protéine p53 par Hdm2. J'ai montré que l'effet de Rad23 est double: en plus d'inhiber la multi-mono- et la poly-ubiquitylation de p53 par Hdm2, Rad23 favorise l'auto-ubiquitylation de Hdm2. Par ailleurs, j'ai confirmé que le domaine de Rad23 responsable de ces effets est le domaine UBA2, et j'ai montré que la dimérisation de Rad23 semble impliquée dans ces processus. Le deuxième axe était d'identifier de nouveaux facteurs cellulaires impliqués dans l'adressage des substrats ubiquitylés au protéasome ou qui assistent ce dernier dans la protéolyse. Mon but était de purifier par fractionnement cellulaire des cofacteurs du protéasome qui ont un effet activateur sur la dégradation de la protéine p53 ubiquitylée. J'ai obtenu, dans un premier temps, des résultats très intéressants indiquant que le complexe PA28 αβ pourrait jouer un rôle dans l'activation du protéasome 26S. Cependant, ces résultats n'ont pas pu être compris faute de temps et en raison de problèmes expérimentaux. Dans un second temps, j'ai purifié à partir des extraits cellulaires une autre activité qui était capable de s'associer et d'activer le protéasome 26S. J'ai ainsi identifié deux activateurs potentiels: la protéine Ecm29 et le complexe de traduction eIF3The ubiquitin-proteasome system (UPS) plays a key role in most biological pathways, due to its central function in regulated proteolysis. Protein degradation through the UPS usually occurs in two main steps: ubiquitylation of proteins and subsequent degradation by the 26S proteasome. However, many open questions remain concerning UPS functioning. During my thesis, I followed two main research axes aimed at investigating the ill-understood ubiquitylation/degradation interface. One axis was to further study the role(s) in Hdm2-mediated p53 ubiquitylation of the Rad23/hHR23 protein, known to be an adaptator involved in addressing ubiquitylated substrates to the proteasome. I showed that Rad23 effect is twofold: in addition to inhibit both multi-mono- and poly-ubiquitylation of p53 by Hdm2, Rad23 somehow favors Hdm2 auto-ubiquitylation. Moreover, I confirmed that the domain responsible for the effects of Rad23 is its UBA2 domain, and showed that Rad23 dimerization might be involved in these processes. The second axis was aimed at identifying new cellular factors involved in targeting ubiquitylated substrates to the proteasome, or in assisting 26S proteasome during protein degradation. My goal was to purify and characterize proteins, through cell extract fractionation, having a positive effect on degradation of ubiquitylated p53 by purified 26S proteasome. Rapidly, my work was focused on the PA28 αβ complex, that was found in active fractions, and I obtained striking results indicating that it could play a role in 26S activation. However, due to time constraints and technical difficulties, this part of my work could not be brought to a conclusive end yet. In a second part of this project, I purified from cell extracts another activity that is able to both bind to and activate the 26S proteasome. Two potential candidates were identified in the active fractions: the Ecm29 protein and the translational complex eIF3
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Massaly, Nicolas. "Implication du système ubiquitine protéasome dans le noyau accumbens lors de l'élaboration et du maintien de comportements addictifs induits par les opioïdes." Toulouse 3, 2012. http://www.theses.fr/2012TOU30087.
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L'addiction est définie comme l'usage compulsif d'une substance en dépit de ses conséquences néfastes. Les propriétés renforçantes des drogues d'abus conduisent à une usurpation pathologique des circuits neuronaux servant aux apprentissages appétitifs. Ces neuro-adaptations, telles que la plasticité synaptique et les changements morphologiques des neurones, partagent de nombreuses similarités avec les mécanismes mis en jeu lors de la formation d'une mémoire à long terme. Dans l'hippocampe de rongeurs, la dégradation protéique par le système ubiquitine protéasome (SUP) joue un rôle primordial dans la plasticité synaptique et la formation de la mémoire. Cependant l'activité du SUP n'est pas restreinte à la plasticité hippocampique et à la mémoire mais est aussi impliquée dans les adaptations cellulaires induites par un traitement morphinique à long terme sur des cultures de neuroblastomes. Au vu de ces similarités, le point majeur restant à élucider est donc quelle est l'implication du SUP dans l'établissement des propriétés renforçantes des drogues d'abus in vivo. Le noyau accumbens (NAcc), un important point de convergence du circuit de la récompense, joue un rôle majeur dans ces propriétés renforçantes et participe à la transition entre un usage contrôlé et un usage compulsif des drogues. Le but de ce travail était donc d'évaluer la nécessité du SUP dans le NAcc de rongeurs lors du développement de comportements induits par les opioïdes. Nous avons dans un premier temps vérifié qu'une injection de morphine in vivo induisait bien une dégradation protéique dans le NAcc. Nous avons ensuite déterminé quelles étaient les conséquences de l'inhibition de la dégradation protéique, grâce à des injections locales de lactacystine, un inhibiteur du SUP, dans le NAcc, pendant l'établissement d'un grand nombre de paradigmes expérimentaux couramment utilisés pour tester les propriétés renforçantes des drogues. Ce travail nous a donc permis de définir clairement un rôle primordial de la dégradation protéique dans le NAcc lors de l'acquisition de comportements dirigés par les des effets renforçants opioïdes menant à l'addictionAddiction is defined as a compulsive use of a substance despite negative consequences. High reinforcing properties of drugs of abuse lead to pathological usurpation of neural processes that normally serve reward-related learning. In recent years, it was shown that the transition to addiction depends on plastic changes in the reward system. These neuro-adaptations, such as synaptic plasticity and changes in neuronal morphology, share many similarities with mechanisms involved in long-term memory (LTM). In the hippocampus of rodents, protein degradation by the ubiquitin proteasome system (UPS) plays a crucial role in synaptic plasticity and memory. Nevertheless UPS activity is not restricted to hippocampal plasticity and long-term memory storage but is also involved in cellular adaptations induced by long-term morphine treatments in neuroblastoma cultures. An important question is, therefore, whether the UPS is necessary for the in vivo reinforcing properties of drugs of abuse. The nucleus accumbens (NAcc), an important point of convergence in the reward circuitry, plays a major role in the reinforcing properties of drugs of abuse and participate in the transition from recreational to compulsive drug use. The purpose of the present work was therefore to evaluate the necessity of UPS in the NAcc for the development of opiate-induced behaviors in rodents. First, we investigated whether injection of morphine in vivo could induce protein degradation in the NAcc. Then, our strategy was to determine the effects of protein degradation blockade by locally injecting lactacystin, a proteasome inhibitor, in the NAcc during the establishment of a wide range of standard behavioral paradigms commonly used to test morphine reinforcement. This strategy allowed us to provide compelling evidence for a role of protein degradation in the NAcc in the establishment of goal-directed behaviors induced by opiate reinforcing effects that lead to addiction
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Luton, Frédéric. "Régulation de la polarité épithéliale par EFA6, facteur d'échange d'Arf6, et le système ubiquitine-protéasome." Habilitation à diriger des recherches, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00317619.
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Le bon fonctionnement de notre organisme repose sur de nombreux réseaux de communication intercellulaires (neurotransmetteurs, hormones, facteurs de croissance, lymphokines, molécules d'adhésion, etc.) prolongés par les voies de signalisation intracellulaires. Les signaux moléculaires sont des ligands reconnus par des récepteurs exprimés à la surface des cellules cibles. La fixation du ligand à son récepteur déclenche des voies de signalisation intracellulaires qui commandent la réponse fonctionnelle. Mes travaux scientifiques m'ont conduit à étudier diverses voies de signalisation intracellulaires qui seront évoquées dans cette HDR avec une emphase particulière sur les études les plus récentes.Les cellules de la réponse immune cellulaire, les lymphocytes T, reconnaissent leur antigène spécifique à l'aide d'un récepteur multi-protéique, le complexe TCR/CD3. Le contrôle de son expression de surface est essentiel car le nombre de récepteurs stimulés par l'antigène et la durée de cette interaction déterminent la réponse fonctionnelle. Au cours de ma thèse au Centre d'Immunologie de Marseille-Luminy, j'ai participé à l'étude des mécanismes qui contrôlent l'expression de surface du récepteur et son internalisation suite à l'interaction avec l'antigène. Ces travaux ont permis 1) de corroborer que l'expression de surface du complexe TCR/CD3 est dépendante de l'assemblage complet de toutes les sous-unités qui le composent, 2) et surtout d'aborder le lien entre voies de signalisation associées au complexe TCR/CD3 et son internalisation stimulées par la liaison d'un ligand spécifique.
Le récepteur aux poly-immunoglobulines (pIgR) exprimé à la surface des cellules épithéliales qui tapissent la cavité interne de nos organes transcytose les anticorps sécrétés dans le milieu basal vers le lumen. Ainsi, ce récepteur approvisionne-t-il continuellement les sécrétions mucosales en anticorps (pIgA et pIgM). La forte augmentation de la quantité d'anticorps produits en réponse à une infection nécessite un transport accru de ces anticorps vers les surfaces mucosales à protéger. Pendant mon stage post-doctoral à UCSF (University of California, San Francisco) j'ai contribué 1) à montrer que la liaison des pIgA au pIgR stimulait une voie de signalisation, 2) à décrire au niveau moléculaire le fonctionnement de cette voie de signalisation, 3) à montrer in vivo que cette voie de signalisation stimule fortement la transcytose des pIgAs.
Les épithéliums représentent une barrière à la pénétration d'agents pathogènes mais également une surface d'échange avec le milieu extérieur. Pour accomplir leurs fonctions les cellules épithéliales maintiennent un phénotype polarisé avec un coté orienté vers les tissus sous-jacents (pôle basal) et un autre tourné vers le milieu extérieur (pôle apical). Ces cellules doivent établir entre elles des contacts physiques pour maintenir la cohésion de l'ensemble du tissu qu'elles constituent. Les contacts cellulaires sont assurés par des molécules d'adhésion (E-cadhérine) qui se comportent comme des récepteurs couplés à des voies de signalisation transduisant notamment des signaux qui participent au maintien de la polarité épithéliale. Depuis mon arrivée à l'IPMC (Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire), j'ai mis au jour une nouvelle voie de signalisation associée aux molécules de E-cadhérine qui comprend un facteur d'échange (EFA6) et son substrat la petite protéine G Arf6. Cette voie de régulation contrôle notamment la mise en place de la structure moléculaire, appelée jonction étroite, qui régule les échanges paracellulaires de l'épithélium et contribue à la polarité épithéliale. EFA6, connecté à deux voies de signalisation qui agissent de façon coordonnée, participe à l'organisation du cytosquelette d'actine qui soutient la jonction étroite. Par ailleurs, nous avons trouvé que le niveau d'expression d'EFA6 est étroitement régulé pendant le développement de la polarité. Cette régulation post-traductionnelle est assurée par la machinerie de dégradation cytosolique appelée système ubiquitine-protéasome. Nous avons identifié certains acteurs de cette voie de régulation et commencé de montrer son importance pour le développement et le maintien de la polarité épithéliale. Les résultats les plus récents pointent vers un rôle de ces protéines dans les cancers épithéliaux qui se caractérisent toujours par une perte de la polarité cellulaire.
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Doucet, Christine. "Étude des mécanismes et du rôle de la dégradation mitotique de Myf5 par le système ubiquitine-protéasome." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20162.
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Tempé, Denis. "Régulation des protéines Gli, effecteurs transcriptionnels de la voie de signalisation Hedgehog, par le système Ubiquitine-Protéasome." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2004. http://www.theses.fr/2004MNHN0009.
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Au cours du développement des vertébrés, l'activité morphogénétique de la protéine Sonic hedgehog (Shh) passe par les facteurs de transcription Gli. Lors de mon travail de thèse, je me suis intéressé à la régulation des protéines Gli3 et Gli1 par le système Ubiquitine-Protéasome. En absence de signal Shh et suite à sa phosphorylation par la PKA, Gli3 est délété de son domaine de transactivation pour former un répresseur transcriptionnel. L'Ubiquitine-ligase SCFßTrCP se lie à Gli3, favorise son ubiquitination et est nécéssaire à sa dégradation partielle dépendante du Protéasome 26S. Gli1 interagit avec ßTrCP et peut être ubiquitiné sans de maturation protéolytique. En revanche, la transactivation induite par Shh et Gli1 est inhibée par un inhibiteur du Protéasome, et requiert la présence de ßTrCP. Une étude plus approfondie de la régulation des protéines Gli par le SCFßTrCP et la PKA permettrait de mieux comprendre ce rôle double et antagoniste de ßTrCP dans la signalisation ShhIn vertebrates, Sonic hedgehog (Shh) morphogenetic activities are mediated by Gli transcription factors. My PhD work has focused on Gli3 and Gli1 regulation by the Ubiquitin-Proteasome pathway. Upon PKA phosphorylation, the deletion of Gli3 carboxyterminal transactivation domain generates transcriptional repressor. The SCF-type E3 Ubiquitin-ligase component ßTrCP is required for Gli3 proteolytic processing, binds to Gli3 and promotes its poly-ubiquitination. Gli1 binds ßTrCP and can be ubiquitinated, without any proteolytic processing. Shh and Gli1-dependant transactivation can be blocked by a Proteasome inhibitor as well as by downregulating ßTrCP expression by RNA interference. This work could establish that the SCFßTrCP complex participates in Shh signaling both in a negative and a positive manner. Further studies should unravel the unusual mechanisms likely involved in controlling Gli proteins by SCFßTrCP and PKA/GSK3ß activities
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Poirson, Juline. "Interactome des oncoprotéines E6 et E7 des HPV : du système ubiquitine-protéasome à la voie de signalisation Hippo." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAJ052.
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Les papillomavirus humains (HPV) constituent l’archétype des virus à ADN oncogènes. Les HPV muqueux à haut risque (principalement HPV16) sont les principaux agents étiologiques du cancer du col utérin. Les protéines virales E6 et E7 sont des acteurs cruciaux de la cancérogenèse induite par HPV. Nous avons construit une ressource composée de 600 ADNc codant les effecteurs humains du système ubiquitine-protéasome (UPS) et identifié de nouvelles cibles potentielles des protéines E6 et E7 en utilisant une méthode basée sur la complémentation protéique de la Gaussia princeps luciférase (GPCA). HPV16 E6 lie les motifs LxxLL présents dans E6AP et IRF3. Nous avons résolu la structure cristallographique des complexes E6/LxxLL de E6AP/p53 et E6/LxxLL de IRF3. Par ailleurs, nous avons montré que les HPV ciblent une nouvelle voie suppresseur de tumeurs, la voie Hippo, avec ses deux médiateurs clef YAP et TAZ. Nous avons généré une banque d’ADNc codant 265 domaines PDZ humains et identifié de nouveaux partenaires potentiels des protéines YAP/TAZ en utilisant la méthode GPCA. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre la biologie des HPV et leur pouvoir oncogèneThe human papillomavirus (HPVs) are the archetype of DNA oncogenic viruses. High-risk mucosal HPVs (mainly HPV16) are the main causative agents of cervical cancer and are also involved in other cancers. HPV oncogenic properties are mainly due to the expression of E6 and E7 proteins. We built a resource composed of 600 cDNA encoding the human ubiquitin-proteasome system (UPS) effectors and identified novel E6 and E7 potential targets by using a method based on the complementation of the Gaussia princeps luciferase (GPCA). HPV16 E6 binds to specific LxxLL motifs present in E6AP and IRF3. We have solved the crystallographic structure of the E6/E6AP LxxLL/p53 and E6/IRF3 LxxLL complexes. Furthermore, HPV may target a novel tumour suppressor pathway, the Hippo signalling pathway with its two main mediators YAP and TAZ. We have built a cDNA library dedicated to the 265 human PDZ domains and identified news potential partners of YAP and TAZ proteins by using the GPCA. The results provide novel insights on HPV biology and their oncogenic property
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Girbal-Neuhauser, Elisabeth. "La polyarthrite rhumatoïde et les auto-anticorps anti-protéines citrullinées.Le système ubiquitine-protéasome et ses implications dans le cancer." Habilitation à diriger des recherches, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00092557.
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Les activités de recherche présentées dans ce document s'articulent en deux parties distinctes. La première partie concerne des travaux réalisés au sein de l'équipe du Pr Guy Serre, à la faculté de Médecine Purpan et portant sur la caractérisation des antigènes cibles d'auto-anticorps associés à une maladie auto-immune, la polyarthrite rhumatoïde. La seconde partie, réalisée au sein de l'Unité Mixte CNRS-Pierre Fabre dirigée par le Pr Jean-Edouard Gairin, est centrée sur l'étude d'un système biologique impliqué dans la dégradation des protéines intracellulaires, le système ubiquitine-protéasome et pouvant générer des cibles d'intérêt thérapeutique dans le domaine du cancer.1. La polyarthrite rhumatoïde et les auto-anticorps anti-protéines citrullinées :
La polyarthrite rhumatoïde est une maladie auto-immune d'étiologie inconnue, caractérisée par une inflammation chronique et destructive des articulations synoviales. Le processus auto-immun rhumatoïde fait l'objet d'intenses recherches et bien que des progrès importants aient été réalisés dans la compréhension de certains mécanismes immuno-pathologiques mis en jeu, il n'a pas été possible d'identifier un élément unique comme responsable du processus inflammatoire auto-immun. Il est donc communément admis aujourd'hui que c'est la combinaison de divers facteurs qui détermine l'apparition et l'entretien de la maladie.
La présence dans le sérum des patients, d'anticorps décrits pour leur marquage du Stratum Corneum (ou couche cornée) de l'épithélium d'œsophage de rat et de l'épiderme humain, s'est avérée comme une caractéristique suffisamment fréquente et spécifique de la maladie rhumatoïde pour qu'on puisse les suspecter de jouer un rôle significatif dans les processus responsables de l'inflammation articulaire chronique. Afin de mieux comprendre le rôle joué par ces auto-anticorps qualifiés alors d'anticorps « anti-kératines » dans la pathogénie rhumatoïde, il était essentiel d'identifier leur cible antigénique. L'analyse par immunotransfert, à l'aide de sérums rhumatoïdes, d'extraits d'épithélium d'œsophage de rat a permis de détecter, comme cibles murines des auto-anticorps, trois antigènes solubles dans des tampons de faible force ionique. Ces trois protéines ne correspondent pas à des cytokératines mais à de nouvelles protéines spécifiques des étapes tardives du programme de différenciation de l'épithélium d'œsophage de rat. D'autre part, l'antigène ciblé dans l'épiderme humain a été identifié à un variant acide de la filaggrine, protéine jouant un rôle physiologique dans l'agrégation des filaments de kératines de l'épiderme. Ces formes acides sont générées in situ par modification post-traductionnelle des résidus arginine basiques en résidus citrulline par une enzyme, la peptidyl arginine déiminase, exprimée dans l'épiderme. Cette modification a pu être reproduite in vitro après action de la peptidyl-arginine déiminase (PAD) sur divers polypeptides dérivés de la séquence de la filaggrine et il a été ainsi montré que les épitopes reconnus par les auto-anticorps pouvaient être générés par la déimination post-traductionnelle des filaggrines.
Toutefois, la filaggrine n'étant pas exprimée dans les tissus osseux et synoviaux, nous avons recherché une cible articulaire de ces anticorps portant des épitopes déiminés et immunologiquement apparentée à la filaggrine. Ayant à disposition des tissus synoviaux provenant d'une série de patients, deux protéines, p55-61 et p64-78, portant toutes deux des résidus citrullines ont été extraites des membranes synoviales et reconnues spécifiquement par les sérums rhumatoïdes; ces protéines ont été identifiées aux chaînes a et b de la fibrine. Le fait que ces deux protéines ne soient ciblées par les sérums rhumatoïdes qu'après déimination par une PAD, soulignait soulignait le rôle émergent d'une « immunité anti-citrulline » reconnue aujourd'hui comme pouvant être à la base de certains dérèglements impliqués dans diverses maladies auto-immunes.
2- Le système ubiquitine-protéasome et ses implications dans le cancer :
Le protéasome est un complexe multicatalytique présent dans le cytoplasme et le noyau de toutes les cellules eucaryotes. Il constitue la machinerie protéolytique de la voie ubiquitine-protéasome, voie majeure responsable de la dégradation des protéines intracellulaires. Cette voie détermine la durée de vie et la concentration de nombreuses enzymes et protéines régulatrices dont beaucoup jouent un rôle dans les processus de cancérisation.
Afin de mieux connaître le fonctionnement de cette machinerie protéolytique, nous avons étudié les mécanismes moléculaires intervenant dans la régulation du protéasome 20S qui constitue le cœur catalytique du système. L'analyse protéomique du protéasome 20S préparé à partir de cellules humaines non pathologiques a permis l'identification de l'ensemble des sous-unités constitutives du protéasome 20S et a révélé l'existence de modifications post-traductionnelles de type phosphorylation. Deux nouvelles sous-unités phosphorylées , les sous-unités b2 et b7, ont pu être identifiées posant ainsi la question du rôle joué par ces phosphorylations dans la régulation fonctionnelle du protéasome 20S.
L'analyse similaire des protéasomes exprimés dans diverses lignées tumorales a révélé une complexité structurale importante avec en particulier la co-expression de deux formes de protéasomes : le protéasome dit standard et l'immunoprotéasome. L'étude fonctionnelle de ces protéasomes a montré une sensibilité différente de ces deux formes à certaines molécules de la chimiothèque de substances naturelles purifiées dans l'UMS de Chimie CNRS-Pierre Fabre. En accord avec ceci, l'analyse comparative des protéasomes présents dans les cellules normales comparées à ceux présents dans les cellules tumorales d'un même patient a confirmé la surexpression de l'immunoprotéasome dans les cellules cancéreuses. Le système ubiquitine-protéasome est un système cellulaire particulièrement sensible aux facteurs micro-environnementaux et l'induction de l'immunoprotéasome témoigne de ce processus. Dans ce contexte, nos résultats font émerger la question de l'impact de l'immunoprotéasome sur la dérégulation du système ubiquitine-protéasome dans la cellule tumorale. Afin de répondre à cette question, des lignées de lymphomes surexprimant l'immunoprotéasome ont été développées ainsi que des substrats peptidiques fluorescents spécifiques de l'immunoprotéasome ou du protéasome.
Outre une meilleure connaissance de cette machinerie protéolytique, la continuité de ce travail devrait aboutir à l'identification de nouveaux agents pharmacologiques anti-tumoraux. Enfin, il s'intègre pleinement dans la logique de l'UMR 2587 CNRS-Pierre Fabre en témoignant d'un effort de recherche focalisé sur des systèmes biologiques pouvant générer des cibles d'intérêt thérapeutique dans le domaine du cancer.
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Bahlouli, Wafa. "Régulation de la perméabilité intestinale au cours du syndrome de l'intestin irritable : role du système ubiquitine-protéasome et impact de l'obésité." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR047.
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Le syndrome de l’intestin irritable (SII) est un trouble fonctionnel d’origine multifactorielle, impliquant des facteurs environnementaux tels que le stress, l’alimentation et met en jeu un dysfonctionnement de l’axe intestin-cerveau, une micro-inflammation, une dysbiose et une hyperperméabilité intestinale. Le rôle du protéasome dans la régulation de la barrière intestinale au cours du SII a été étudié. De plus, ces troubles fonctionnels intestinaux (TFI) ont également été décrits comme exacerbés chez des patients souffrant d’obésité, dont la physiopathologie est complexe. Néanmoins, les mécanismes impliqués dans cette association restent mal compris et ont donc été recherchés. Dans ce travail, des modèles murins « SII-like » comme le modèle de stress « water avoidance stress » ou WAS et le modèle post-inflammatoire « post-TNBS » ont été utilisés afin d’étudier l’impact d’une inhibition du protéasome sur la régulation de la perméabilité intestinale. L’inhibition pharmacologique du protéasome par le PR-957 ou l’utilisation de souris invalidées pour une sous unité β2i du protéasome limite l’hyperperméabilité intestinale. Une supplémentation orale en glutamine permet également de diminuer la perméabilité intestinale. Une étude protéomique au niveau colique des souris WAS et une étude de l’ubiquitome colique de patients souffrant de SII à profil diarrhéique confirment l’implication du protéasome dans la physiopathologie du SII. Nous avons ensuite cherché à comprendre le lien entre l’obésité et le SII en combinant des modèles d’obésité (génétique et induite par une alimentation riche en graisses ou HFD) et le modèle WAS. Seules les souris HFD présentent une exacerbation de l’hyperperméabilité intestinale et une corticostéronémie plasmatique élevée en réponse au modèle WAS. Des études complémentaires suggèrent que ces résultats sont indépendants de la leptine, de la glycémie et du microbiote intestinal. Nos travaux proposent donc de nouvelles pistes de prise en charge des patients souffrant de SII, par intervention nutritionnelle via la glutamine ou en utilisant le protéasome comme cible thérapeutique. Nous suggérons également un rôle de l’alimentation (riche en graisse) dans le développement des TFI au cours de l’obésitéIrritable bowel syndrome (IBS) is a multifactorial functional disorder, involving environmental factors (stress and diet for instance), gut-brain-axis dysfunction, micro-inflammation, dysbiosis and an alteration of intestinal permeability. The role of the proteasome in the regulation of the intestinal barrier during IBS has been studied. In addition, these intestinal functional disorders have also been described in patients with obesity. Nevertheless, the mechanisms underlying an association of intestinal functional disorders in the obesity context, remain poorly understood and have therefore been investigated in this thesis. In this study, "IBS-like" mouse models such as water avoidance stress (WAS) and the post-inflammatory (post-TNBS) models, were used to study the impact of proteasome inhibition on the regulation of intestinal permeability. We found that the pharmacological inhibition of the proteasome (with PR-957) or the use of knock-out mice for a subunit of the proteasome (β2i -/-) limit intestinal hyperpermeability occured in IBS-Like models. Moreover, we found that oral supplementation with glutamine also reduces intestinal hyperpermeability, wich, thus, can be considered as a putative nutritional treatment for IBS. A colonic proteomic study of WAS mice and a study of colonic ubiquitoma in IBS patients with diarrheal profiles confirmed the involvement of proteasome in the pathophysiology of IBS. Therefore, the link between obesity and IBS was examined by combining models of obesity (ob/ob genetic and high-fat diet [HFD] models) with WAS model. Only HFD mice displayed enhanced intestinal hyperpermeability and higher plasma corticosterone levels in response to WAS. Further studies suggest that these results, themselve, are independent of leptin, glycaemia and gut microbiota. This study paves new ways of treating patients suffering from IBS, by nutritional intervention via glutamine or by using the proteasome as a therapeutic target. We also suggest a role of diet (high fat) in the development of intestinal functional disorders during obesity
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Gonzalez, Santamarta Maria. "Profilage de l'ubiquitylation des protéines dans les cellules résistantes au bortézomib : rôle des enzymes de ubiquitylation." Thesis, Toulouse 3, 2022. http://www.theses.fr/2022TOU30014.
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L’altération de la protéostase peut être la cause ou conséquence de pathologies comme le lymphome à cellules du manteau (MCL), lymphome non-hodgkinien agressif avec un faible taux de survie et des rechutes après un traitement par l'inhibiteur de protéasome Bortezomib (BTZ). Les voies Ubiquitine-protéasome (UPS) et autophagie-lysosome (ALS) reposent sur l'Ubiquitine (Ub) pour la dégradation intracellulaire des protéines au sein d’un seul réseau protéolytique coordonné. A l’aide de pièges à Ub (TUBEs) associés à la spectrométrie de masse (MS) pour comparer le protéome de l'Ub de la lignée cellulaire MCL résistante au BTZ (ZBR) et de son homologue parental (Z138), notre équipe a découvert que l’Ub joue un rôle dans la réponse au BTZ et dévoilé un passage moléculaire de l'UPS à l'ALS, décrivant la protéaphagie comme une caractéristique de la résistance au BTZ. On observe également un enrichissement des chaînes d'Ub K63 dans la lignée ZBR. Notre hypothèse est que cet enrichissement pourrait la prédisposer à activer l'autophagie et les événements de signalisation liés à la résistance au BTZ, le but étant d’identifier le mécanisme et protéines impliqués. A cette fin, nous avons identifié le protéome d'Ub associé aux chaînes d'Ub K63 et K48 des cellules Z138/ZBR. Des traitements chimiques combinatoires permettent en outre de bloquer les enzymes E3 enrichies dans ZBR (TRIM24, UBR2, UBR4 et UBR5) et le récepteur d'autophagie p62. TRIM24 est plus enrichi dans les cellules ZBR aux niveaux basaux. Sa stabilité est compromise différemment dans les cellules Z138 et ZBR après inhibition du protéasome ou de l'autophagie en utilisant la Bafilomycine A (BafA), suggérant qu’elle joue un rôle dans la diaphonie UPS-ALS. Nous avons utilisé dTRIM24, une chimère validée ciblant la protéolyse (PROTAC) pour cibler TRIM24 dans nos modèles. Un traitement dTRIM24/ZBR réduit le protéasome et favorise les effets apoptotiques coopératifs dans les cellules ZBR. Leur traitement par dTRIM24 favorise la formation des chaînes K48 et K63 et la fraction associée à l'Ub de p62 et des sous-unités du protéasome. Les protéines UBR participent à la régulation de la voie de la règle N-end, qui cible le protéome Arg pour la dégradation via le domaine ZZ du récepteur d'autophagie p62/SQSTM1 en situation de stress protéotoxique. La vertéporfine (VTP) induit fortement l'apoptose des cellules ZBR, seule ou en combinaison avec le BTZ. Comme la VTP induit des espèces ROS, nous avons utilisé un inhibiteur du domaine ZZ de la p62 (XRK3F2) pour explorer le rôle de la p62 sur les enzymes UBR. Nous avons constaté que XRK3F2 a un impact différent sur la stabilité des enzymes UBR dans les cellules ZBR et Z138. La viabilité des cellules Z138 et ZBR est similaire lors d'un traitement individuel ou combiné au BTZ, ce qui suggère que les changements dans les niveaux de protéines des enzymes UBR ne sont pas associés à la résistance au BTZ et que la VTP est un meilleur traitement pour augmenter l'apoptose dans les cellules ZBR.Pour mieux comprendre la réponse à la VTP dans les cellules résistantes au BTZ, nous avons caractérisé les nanobodies spécifiques des chaînes K48 et K63 avec Hybrigenics (outils commercialisés par Nanotag). Après avoir établi les conditions pour les nanobodies-précipitations (NP), le protéome d'Ub des cellules ZBR et Z138 traitées ou non avec la VTP a été analysé par MS. Les résultats confirment l’enrichissement des chaînes K63 dans ZBR, fournissant une liste de protéines candidates jouant un rôle dans la résistance au BTZDisruption of proteostasis is often the cause or consequence of pathologies, including haematological malignancies like Mantle Cell lymphoma (MCL). MCL is an aggressive non-Hodgkin lymphoma, with a poor rate of survival and frequent relapses after Bortezomib (BTZ) treatment. The two major intracellular degradation pathways, the Ubiquitin-proteasome (UPS) and autophagy-lysosome (ALS) systems, rely on Ubiquitin (Ub) to drive protein degradation acting as a single coordinated network. Using Ub traps (TUBEs) associated to mass spectrometry (MS) to compare the Ub proteome of the BTZ-resistant MCL cell line (ZBR) and its parental BTZ-sensitive counterpart (Z138), the hosting lab found Ub playing a major role in BTZ response/resistance and unveiled a molecular switch from UPS to ALS, describing proteaphagy as a hallmark of resistance. K63 Ub chains and other enzymes were also detected enriched in ZBR in this analysis. We hypothesized that this enrichment could predispose them to activate autophagy and signaling events implicated in MCL cell survival and BTZ resistance, being focused on the identification of mechanism and proteins directly involved. To explore this hypothesis, we used several experimental strategies including the isolation and identification of the Ub proteome, and the used of combinatorial chemical treatments. TRIM24, which is known to regulate the activity of the tumor suppressor p53, was found more enriched in ZBR cells at basal levels. TRIM24 stability is compromised differently after inhibition of the proteasome (BTZ) or autophagy using Bafilomycin A (BafA), in Z138 and ZBR cells suggesting a possible role in UPS-ALS crosstalk. We have used dTRIM24, a validated Proteolysis Targeting Chimeric (PROTAC) to target TRIM24 in our MCL model. Our results show that a combined dTRIM24/ZBR treatment reduces proteasome levels and promotes cooperative apoptotic effects in the ZBR cell line. Interestingly, a dTRIM24 treatment enhanced the formation of K48 and K63 chains and the Ub-associated fraction of p62 and proteasome subunits in ZBR cells. UBR proteins (UBR2, UBR4 and UBR5 found enriched in ZBR) are involved in the regulation of the N-end rule pathway, related to the ZZ domain of the autophagy receptor p62/SQSTM1 under proteotoxic stress conditions. Verteporfin (VTP), one of the most effective p62 inhibitors, strongly induces apoptosis in ZBR cells. However, since VTP also induces ROS (oxygen-containing reactive species), we used an inhibitor of the p62 ZZ domain (XRK3F2) to further explore the role of p62 and its impact on UBR enzymes. We found that XRK3F2 differently affects the stability of UBR enzymes in ZBR compared to Z138 cells. However, the viability of Z138 and ZBR cells was similar, suggesting that changes in protein levels of UBR enzymes are not associated to BTZ resistance and that VTP is a better treatment to enhance apoptosis in ZBR cells. To better understand the response to VTP in BTZ-resistant cells, we collaborated with Hybrigenics to characterise K48 and K63 Ub chain specific nanobodies (now commercialised by Nanotag)
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Basu, Shrivastava Meenakshi. "Régulation de la stabilité de NFATc3 par SUMO et les E3 ubiquitine-ligases Trim39 et Trim17." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTT043.
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Les facteurs de transcription NFAT (facteur nucléaire des cellules T activées) jouent un rôle physiologique important dans le développement et le fonctionnement de nombreux organes, notamment dans le système immunitaire et le système nerveux. Par conséquent, leur dérégulation a été impliquée dans diverses maladies humaines telles que le cancer, les maladies neurodégénératives et les maladies auto-immunes. La régulation de l'activité de NFAT par translocation nucléo-cytoplasmique a été largement étudiée. En revanche, la régulation du niveau protéique de NFAT par le système ubiquitine-protéasome est encore mal comprise. Pourtant, les protéines NFAT ont une durée de vie courte et la régulation de leur stabilité est donc essentielle pour le contrôle de leur activité.Dans une étude précédente, mon groupe a montré que l'E3 ubiquitine-ligase Trim17 se lie à NFATc3 mais ne favorise pas son ubiquitination et tend plutôt à stabiliser la protéine. Les résultats préliminaires obtenus suggéraient que Trim39, un partenaire de Trim17, pourrait être une E3 ubiquitine-ligase pour NFATc3 et que la SUMOylation de NFATc3 modulait sa stabilité. L'objectif de ma thèse était donc de comprendre les mécanismes par lesquels Trim39, Trim17 et SUMO régulent la stabilité de NFATc3.Au cours de ma thèse, j'ai caractérisé Trim39 comme une E3 ubiquitine-ligase de NFATc3. En effet, mes résultats indiquent que la surexpression de Trim39, mais pas de son mutant inactif, induit l'ubiquitination de NFATc3 dans les cellules. En revanche, la déplétion de Trim39 endogène diminue le niveau d'ubiquitination de NFATc3. La protéine Trim39 recombinante induit directement l'ubiquitination de NFATc3 in vitro. De plus, la surexpression de Trim39 diminue les niveaux protéiques de NFATc3 alors que la déplétion de Trim39 les augmente. J'ai également montré que Trim17 inhibe l'ubiquitination de NFATc3 induite par Trim39, à la fois dans les cellules et in vitro. Trim17 agit à la fois en réduisant l'activité E3 ubiquitine-ligase intrinsèque de Trim39 et en empêchant l'interaction entre NFATc3 et Trim39. En outre, j'ai montré qu'un mutant de NFATc3 ne pouvant être SUMOylé est moins ubiquitiné et plus stable que la forme sauvage de NFATc3, ce qui suggère que la SUMOylation de NFATc3 est importante pour son ubiquitination et sa dégradation. En outre, j'ai identifié un motif d'interaction à SUMO (SIM) dans la séquence de Trim39, par lequel Trim39 lie les polymères de SUMO2. La mutation de ce SIM dans Trim39 ou des sites consensus de SUMOylation dans NFATc3 diminue l'interaction entre Trim39 et NFATc3, et l'ubiquitination de NFATc3 induite par Trim39. Ces résultats suggèrent fortement que Trim39 reconnaît et ubiquitine préférentiellement les formes SUMOylées de NFATc3 et agit donc comme une « E3 ubiquitine-ligase guidée par SUMO » (STUbL) pour NFATc3. Enfin, nous avons mesuré l'impact de ces mécanismes sur la fonction physiologique de NFATc3. J'ai tout d'abord montré que Trim39 diminue l'activité transcriptionnelle de NFATc3. En outre, à l'aide de cultures primaires de neurones granulaires du cervelet, nous avons montré que la mutation des sites de SUMOylation de NFATc3 et la déplétion de Trim39 endogène aggravent l'apoptose neuronale, probablement en stabilisant la protéine NFATc3. En conclusion, l’ensemble de mes données indiquent que Trim39 module l'apoptose neuronale en agissant comme une STUbL pour NFATc3 et en contrôlant sa stabilitéNFAT (Nuclear factor of activated T cells) transcription factors play important physiological roles in the development and function of many organs, notably in the immune system and nervous system. As a consequence, their dysregulation has been implicated in various human diseases such as cancer, neurodegenerative diseases, and auto-immune diseases. The regulation of NFAT activity by calcium-dependent nuclear-cytoplasmic shuttling has been extensively studied. In contrast, the regulation of NFAT protein level by the ubiquitin-proteasome system is still poorly understood. However, NFATs are short-lived proteins and regulation of their stability is critical for controlling their activity.In a previous study, my group has shown that the E3 ubiquitin-ligase Trim17 binds NFATc3 but does not promote its ubiquitination and rather stabilizes it. Preliminary results suggested that Trim39, a partner of Trim17, might be an E3 ubiquitin-ligase for NFATc3 and that SUMOylation of NFATc3 might modulate its stability. Therefore, the goal of my PhD was to understand the mechanisms through which Trim39, Trim17, and SUMO regulate the stability of NFATc3.During my PhD, I have characterized Trim39 as an E3 ubiquitin-ligase of NFATc3. Indeed, my results indicate that overexpression of Trim39, but not its inactive mutant, induces the ubiquitination of NFATc3 in cells. In contrast, silencing of endogenous Trim39 decreases the ubiquitination level of NFATc3. Recombinant Trim39 directly induces the ubiquitination of NFATc3 in vitro. Moreover, overexpression of Trim39 decreases the protein levels of NFATc3 whereas the silencing of Trim39 increases it. I have also shown that Trim17, which can bind Trim39, inhibits Trim39-mediated ubiquitination of NFATc3, both in cells and in vitro. Trim17 acts by both reducing the intrinsic E3 ubiquitin-ligase activity of Trim39 and by preventing the interaction between NFATc3 and Trim39. Furthermore, I found that a SUMOylation-deficient mutant of NFATc3 is less ubiquitinated and more stable than the wild type NFATc3, suggesting that SUMOylation of NFATc3 is important for its ubiquitination and degradation. Importantly, I identified one SUMO interacting motif (SIM) in the sequence of Trim39 through which Trim39 binds SUMO2 polymers via one of these SIMs. Mutation of this SIM in Trim39 or SUMOylation consensus sites in NFATc3 decreased the interaction between Trim39 and NFATc3, and the ubiquitination of NFATc3 mediated by Trim39. These results strongly suggest that Trim39 binds and ubiquitinates preferentially the SUMOylated forms of NFATc3 and therefore acts as a SUMO-targeted E3 ubiquitin-ligase (STUbL) for NFATc3. Finally, we have measured the impact of these mechanisms on the physiological function of NFATc3. I first found that Trim39 decreases the transcriptional activity of NFATc3. Furthermore, using primary cultures of cerebellar granule neurons as a model, we have shown that the mutation of the SUMOylation sites of NFATc3 and silencing of endogenous Trim39 enhances neuronal apoptosis, probably by stabilizing the NFATc3 protein. Taken together, these data indicate that Trim39 modulates neuronal apoptosis by acting as a STUbL for NFATc3 and by controlling its stability
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Ghouzali, Ibtissem. "Étude de la fonction de barrière intestinale au cours du syndrome de l'intestin irritable : impact du système ubiquitinine-protéasome et de la glutamine." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUENR06.
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La physiopathologie du syndrome de l'intestin irritable (SII) est complexe et multifactorielle. Il existe différents mécanismes entrant en jeu dans l'apparition des symptômes caractérisant un SII. La fonction de barrière intestinale contribue à la défense de l'organisme vis à vis du milieu extérieur afin de lutter contres les agents pathogènes (toxines, bactéries, xénobiotiques) présents dans le contenu luminal. Le maintien de l'intégrité de cette barrière est essentiel car la moindre fragilisation de l'un de ses constituants peut avoir de graves conséquences et engendrer des réponses immunitaires exacerbées et accélérer voir même aggraver l'apparition ou la sévérité d'une pathologie. L'influence du stress et d'une micro-inflammation intestinale, secondaire d'un évènement infectieux, sont actuellement les hypothèses principales émergentes. De plus, le système ubiquitine-protéasome (SUP), qui est une voie de dégradation majeure des protéines, semble également être impliqué dans cette pathologie intestinale. Dans un premier modèle in vitro de cellules épithéliales intestinales Caco-2, nous avons montré que l'activation du récepteur PAR2 seule n'affectait pas le protéasome mais qu'il nécessitait un stimulus inflammatoire pour modifier de façon synergique les activités protéolytiques du protéasome. De plus, l'inhibition du protéasome, exacerbait la réponse inflammatoire liée à l'activation du récepteur PAR2, supposant ainsi que l'inhibition du protéasome dans ce modèle pourrait être délétère. Dans un second travail, nous avons étudié l'impact d'une inhibition du protéasome dans deux modèles dits « SII-like » ; le modèle WAS (Water Avoidance Stress) ou stress d'évitement de l'eau et le modèle post-TNBS, un modèle post-inflammatoire. Ainsi nous avons montré, que le protéasome était altéré dans ces deux modèles et que l'inhibition du protéasome par une approche pharmacologique et/ou génétique empêchait l'hyperperméabilité intestinale, ce qui suggère que le protéasome serait impliqué dans la physiopathologie du SIL La glutamine avait également des effets bénéfiques dans ces deux modèles. Enfin, dans un dernier travail, nous avons montré les effets bénéfiques de la glutamine sur l'expression de la claudin-1, une protéine de jonctions serrées dans la muqueuse colique des patients SII-D. De plus, l'effet de la glutamine semblerait être dépendant de l'expression basale des protéines de jonctions serrées. Nos travaux ouvrent donc sur des perspectives d'évaluation de nouvelles prises en charge thérapeutique des patients SII, soit par l'utilisation d'agents ciblant le protéasome, soit par une approche nutritionnelle utilisant la glutamine.
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Begue, Gwénaëlle. "Balance protéique et phénotype musculaire." Thesis, Montpellier 1, 2013. http://www.theses.fr/2013MON14003/document.
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Le maintien de la masse musculaire est étroitement lié à la balance entre la synthèse et la dégradation des protéines. L'exercice physique est un puissant régulateur de la balance protéique et plus particulièrement l'exercice en résistance. S'intéresser à la balance protéique après un exercice s'inscrit dans une compréhension des mécanismes cellulaires et moléculaires conduisant aux phénomènes d'hypertrophie et/ou d'atrophie musculaire. Nos travaux mettent en évidence que l'hypertrophie obtenue dans le muscle FDP après 10 semaines d'un entraînement en résistance chez le rat, est en lien avec l'activation chronique de la voie IL-6/STAT3 après chaque exercice aigu, en partie au sein du pool de cellules satellites activées. En phase proliférative, les cellules dont la voie de signalisation STAT1/STAT3 est activée, répriment l'expression des facteurs myogéniques comme MyoD et retournent ainsi à l'état quiescent, concourant à augmenter le pool de réserve. Ces mécanismes participent à la synthèse protéique par l'apport de nouveau matériel génétique au sein des fibres musculaires conduisant à une augmentation de leur surface de section ainsi qu'à leur conversion phénotypique avec l'entraînement. L'exercice en résistance favorisant la protéolyse, nos travaux ont cherché à caractériser les systèmes protéolytiques (autophagique-lysosomal, ubiquitine-protéasome) impliqués dans la balance protéique post-exercice. Les marqueurs moléculaires étudiés (activités enzymatiques du protéasome et de la cathepsine L, expression protéique et génique de LC3B, des E3 ligases…) ne permettent pas d'expliquer clairement les +30% de protéolyse obtenus une heure après des contractions excentriques sur muscle EDL isolé de rat en condition à jeun. Des perspectives d'étude des systèmes des calpaines, des caspases et/ou des métalloprotéases matricielles sont alors à envisagerThe maintain of muscle mass is closely controlled by protein synthesis and degradation balance. Physical activity and mainly resistance exercise is a powerful stimulus to positive muscle protein balance. To understand how protein balance is regulated after exercise, cellular and molecular mechanisms leading to muscular hypertrophy and/or atrophy have to be elucidated. Our works point out that FDP muscular hypertrophy after 10 weeks of resistance training in rat is partly due to the chronically activation of IL-6/STAT3 signaling pathway, occurring in the activated satellite cell pool, after each single exercise bout. Once activated and engaged in the myogenic program, cells in which STAT1/STAT3 signaling pathway is activated, could downregulate MyoD and return to a quiescent state, leading to increase satellite cell reserve's pool. These events participate to enhance protein synthesis by the incorporation of new genetic material into muscle fiber leading to increase their cross sectional area and phenotypic shift after training. As resistance exercise increases proteolysis, our works attempt to characterize the proteolysis systems (lysosomal-autophagic, ubiquitin-proteasome) involved in protein balance after exercise. The molecular markers measured ( chymotrypsin-like and cathepsin L activities, protein and gene expressions of LC3B, E3 ligases…) could not explain the +30% of proteolysis obtained one hour after resistance eccentric contractions on EDL muscle of starved rats. Further studies based on calpains, caspases and metalloproteinase activities and/or expressions should bring us valuable information
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Biquand, Elise. "Delineating the interplay between the PB2 protein of influenza A viruses and the host Ubiquitin Proteasome System." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC258/document.
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On estime que 10%-20% de la population mondiale est infectée chaque année par des virus influenza A (IAV) saisonniers, causant 250 à 500 000 morts. De plus ces virus présentent des risques de pandémie, et sont à ce titre un problème de santé publique majeur. Le cycle viral est dépendant de la capacité du virus à manipuler le protéome cellulaire. Par ailleurs, le système ubiquitine-protéasome (SUP) cellulaire est impliqué dans de nombreux processus de régulation cellulaires par l'induction de la dégradation de protéines, ou par la modification de leur activation ou de leur localisation sub-cellulaire. Le SUP est une cible privilégiée des virus lors de l'infection. Des études récentes indiquent qu'un réseau d'interactions entre les protéines virales des IAV et les protéines du SUP pourrait contribuer à la réplication virale et l’échappement du virus face au système immunitaire. Cependant ces interactions restent encore mal connues. Nous avons construit une banque contenant 570 facteurs du SUP, ce qui représente environ 60% des facteurs SUP humains connus. Puis nous avons mis au point une méthodologie permettant de réaliser un crible comparatif des interactions entre cette banque SUP et cinq PB2 provenant de souches de virus influenza A de virulence différentes chez l’homme : deux souches saisonnières circulant actuellement dans la population humaine (H1N1pdm09 et H3N2), deux souches hautement pathogènes chez l’homme (H7N9 et H1N1-1918) et une souche de laboratoire (H1N1-WSN). Cette première phase de cartographie a permis de sélectionner 42 facteurs du SUP interagissant avec au moins une des protéines PB2 étudiées. Par ailleurs, l’analyse des similarités de profils d’interaction PB2/UPS des souches étudiées a permis de mettre en évidence une corrélation avec le temps de circulation de chaque souche dans la population humaine. Nous avons ensuite caractérisé le rôle fonctionnel des partenaires de PB2 dans le cycle viral par des expériences de déplétion transitoire de l’expression des facteurs cellulaires par siARN, et validé 36 des 42 facteurs testés. La très grande quantité de facteurs identifiés impliqués dans le cycle viral démontre la qualité de la méthodologie développée pour l’identification de ces interacteurs. Parmi ces facteurs, nous avons étudié plus en détail le rôle de trois deubiquitinases (DUBs) dans l’infection. Nous avons montré que les DUBs sont impliquées dans les phases précoces et tardives du cycle viral. De plus, avec des collègues de Hong Kong nous avons mis en évidence que la DUB OTUB1 est impliquée dans la réponse cellulaire à l’infection produisant des cytokines, et probablement dans l’assemblage des nouveaux virions. Nous avons identifié que la DUB OTUD6A est également impliquée dans les phases tardives du cycle viral. A l’inverse PAN2 qui fait partie des complexes de poly-d’adénylation est impliqué dans les phases précoces. Nous poursuivons nos études afin d’élucider le rôle de ces DUBs dans l’infection par IAVAn estimated 10%-20% of the world's population is affected each year by seasonal epidemic influenza, causing about 250,000 to 500,000 fatal cases. The pandemic risk reinforces the trait of influenza A virus (IAV) infection as a public health issue. The virus life cycle critically relies on its ability to manipulate the host proteome. Besides, the ubiquitin-proteasome system (UPS) is involved in many regulatory processes in mammalian cells by inducing protein degradation, mediating protein activation or shaping their sub-cellular localisation. Therefore, UPS is a prime target hijacked by viruses. Recent evidence indicates that an intricate regulatory network involving viral proteins and the cellular UPS is likely to contribute to viral replication and immune evasion of influenza A viruses. However, usurpation of the host UPS by IAV is far from being comprehensively deciphered. To gain better understanding, we assessed the interplay between the human UPS and the PB2 subunit of the influenza A virus polymerase through a global proteomic profiling approach. For that purpose, an UPS-dedicated library of 590 human cDNAs, comprising 63% of the whole human UPS, was constituted and characterised. In an initial screen, UPS factors were challenged using a high-throughput split luciferase assay for interaction with the PB2 protein from 5 influenza A strains of different pathogenicity in human. A total of 80 UPS factors emerged as potential PB2 partners, of which 42 were validated as high-confidence PB2 partners for at least one of the strains. Further comparison of interaction profiles of the 5 PB2 with the UPS by hierarchical clustering revealed an interaction dendrogram fitting with the circulation time in the human population.Functional importance of interactors was tested by siRNA-mediated knock down experiments using luciferase tagged recombinant IAV viruses. Depletion of 36 out of the 42 tested UPS factors showed an effect on the infection with all or a subset of IAV strains, underlying the strong functional output of the developed methodology. Among these factors three deubiquitinases (DUBs) were further studied to decipher their involvement in IAV viral cycle. We have shown that they are involved in early and late stage of the infection and began to draw their function in viral cycle. We demonstrated with our colleagues in Hong-Kong that OTUB1 is involved in the host cytokine response and most probably in virus assembly. OTUD6A was also shown to be implicated in late stages of the infection but we still don't know its exact role. Contrariwise, the inactive DUB PAN2, which is part of poly-deadenylation complexes, is implicated in early phase of IAV infection, but surprisingly apparently not through viral mRNA regulation. More work is on-going to precise by which mechanisms these DUBs are implicated in IAV infection
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Wattin, Marion. "Modulation des mécanismes de Contrôle Qualité des Protéines dans la dystrophie musculaire de Duchenne." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1323/document.
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De nombreuses études ont mis en évidence l’importance du contrôle qualité des protéines, c’est à dire des mécanismes de reconformation (chaperons moléculaires) et de dégradation (autophagie, proteasome) des protéines dans différentes pathologies musculaires telles que la dystrophie musculaire d’Ullrich (UCMD), de Duchenne (DMD) ou d’Emery-Dreifuss (EDMD) ; cependant, à l’heure actuelle, aucune n’a été menée sur l’ensemble de ces mécanismes dans un seul et même modèle et sur des cellules musculaires avant leur différenciation en muscles. Nous nous sommes donc intéressés à la fonctionnalité des mécanismes de Contrôle Qualité des Protéines et à leurs interconnexions dans des myoblastes immortalisés de donneurs sains ou de patients atteints de DMD. Nous avons observé une augmentation de l’agrégation protéique dans les cellules DMD. Ce phénomène s’accompagne d’une dérégulation des mécanismes de séquestration par les chaperons moléculaires, conséquence d’une modulation de l’expression des protéines HSPB5 et HSPB8. Les mécanismes de dégradation sont également dérégulés; en effet, nous avons observé d’une part, une diminution de l’activité enzymatique du protéasome ainsi que des molécules d’adressage des protéines multiubiquitinées au protéasome et d’autre part, une augmentation de l’activité du facteur de transcription NF?B, de l’expression de protéines intervenant dans l’autophagie et des complexes BAG3/HspB8 conduisant à une augmentation du flux autophagique. L’ensemble de ces dérégulations reflète l’existence d’un stress d’agrégation protéique dans les myoblastes issus de patients DMD. Dans ce contexte, la modulation pharmacologique du PQC dans ces cellules pourrait représenter une nouvelle stratégie thérapeutique pour la Dystrophie Musculaire de DuchenneVarious studies have highlighted the importance of Protein Quality Control (PQC), including protein refolding (molecular chaperones) and degradation (autophagy, proteasome) mechanisms in inherited muscle disorders such as Ullrich Congenital Muscular Dystrophy (UCMD), Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) or Emery-Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD); however, to date, no extensive study has been conducted on these mechanisms in a same model, in muscle cells before muscle differentiation. Thus, we were interested in PQC mechanisms functionality and their interconnection in human immortalized myoblasts from healthy donors or patients suffering from DMD. We observed an increase of protein aggregation in DMD cells. This phenomenon is accompanied by a deregulation of sequestration mechanisms by molecular chaperones, reflected by the modulation of HSPB5 and HSPB8 expression. Degradation mechanisms are also deregulated; indeed, we observed on one hand a decrease of proteasome enzymatic activity and multiubiquitinated proteins UPS-adressing molecules and on the other hand, an increase of NF?B transcription factor’s activity, involved in autophagy, and of BAG3/HSPB8 complexes, leading to an increase of the autophagic flux. These PQC defects reflect the existence of a protein aggregation stress in myoblasts coming from DMD patients. In this context, pharmacological modulation of PQC in these cells could represent a new therapeutic strategy for Duchenne Muscular Dystrophy
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Samba, Louaka Ascel Régis. "Détermination de la voie de signalisation cellulaire eucaryote détournée par la protéine bactérienne Cif." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/614/.
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Cif est une protéine produite par certaines souches d'Escherichia coli entéropathogènes (EPEC). Ces bactéries disposent d'un arsenal d'effecteurs qui sont injectés dans la cellule hôte par une seringue moléculaire (le système de sécrétion de type III). Cif est l'un de ces effecteurs qui appartient à la famille des cyclomodulines. Cette dernière est composée de molécules bactériennes capables de moduler le cycle cellulaire des cellules eucaryotes. Dans les cellules épithéliales, Cif provoque un arrêt du cycle cellulaire (effet cytostatique) à la transition G2/M qui est associé à l'accumulation de la forme inactive de CDK1, inducteur universel de mitose. Cet effet est à l'origine de l'appellation Cif, Cycle inhibiting factor. J'ai démontré que l'effet cytostatique n'est pas uniquement la conséquence d'un arrêt des cellules à la transition G2/M. En effet, suivant la phase du cycle cellulaire lors de l'infection des cellules avec une EPEC qui exprime Cif, la translocation de Cif peut provoquer un arrêt en G1/S ou en G2/M. Ces arrêts sont associés à la stabilisation de protéines p21waf1 et p27kip1, qui régulent les complexes CDK/cyclines responsables des transitions des phases G1/S et G2/M du cycle cellulaire. Nous avons récemment démontré que des homologues fonctionnels de Cif étaient présents dans d'autres bactéries tels que Burkholderia pseudomallei, Yersinia pseudotuberculosis, Photorhabdus asymbiotica (pathogènes humains) et Photorhabdus luminescens (symbiote d'un nematode pathogène d'insecte). Ces protéines, qui partagent une structure commune et un même site catalytique, appartiennent à la superfamille des cystéine protéases et acétyl transférases. Même si le lien entre cette activité enzymatique et l'arrêt du cycle cellulaire reste à découvrir, on peut néanmoins définir Cif comme une nouvelle famille de protéines partagée par des souches phylogénétiquement très éloignées, pathogènes d'organismes variés, d'insectes comme de mammifères. .The cycle inhibiting factor (Cif) belongs to a family of bacterial toxins, the cyclomodulins, that deregulate the host cell cycle. Upon injection into the host cell by pathogenic Escherichia coli, Cif inhibits G2/M transition via sustained inhibition of the mitosis inducer CDK1. I show that Cif induces not only G2 but also G1 cell cycle arrest depending on the stage of cells in the cell cycle during the infection. Those arrests were associated with stabilization of the cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors p21waf1 and p27kip1. CDKs complexes promote of the cell cycle transitions at both G1/S and G2/M. We recently demonstrated that functional Cif homologs are present in human pathogenic bacterial strains such as Burkholderia pseudomallei, Yersinia pseudotuberculosis, Photorhabdus asymbiotica and in symbiotic (for nematode) pathogenic (for insect) bacteria Photorhabdus luminescens. Those proteins, that share similar structures and catalytic sites, belong to the superfamily of enzymes including cystein proteases and acetyltransferases. Although the link between the activity and the cell cycle arrest remain to established, Cif proteins form a growing family of cyclomodulins that interact with very distinct hosts including insects, nematodes and humans. .
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Remigi, Philippe. "Évolution et fonction de la famille d'effecteurs de type III gala de la bactérie phytopathogène ralstonia solanacearum." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1585/.
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La bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum possède, parmi son répertoire d'effecteurs de type III, une famille de sept protéines nommées GALA. Les GALA sont collectivement requises pour le pouvoir pathogène de R. Solanacearum sur différentes plantes hôtes. De plus, les GALA sont homologues à des protéines à domaine F-box, impliquées dans le système ubiquitine-protéasome des eucaryotes. Les GALA pourraient donc permettre à la bactérie de manipuler la stabilité de certaines protéines végétales lors de l'infection. Au cours de ce travail, nous avons montré que les membres de la famille GALA ont subi une divergence fonctionnelle au cours de l'évolution. En intégrant des analyses bioinformatiques avec des données expérimentales, nous avons montré que les GALA possédaient des spécificités fonctionnelles, notamment dans leur contribution au pouvoir pathogène sur différents hôtes. Cette divergence fonctionnelle a sans doute permis la conservation de cette famille d'effecteurs dans les différentes souches de R. Solanacearum. Nous avons ensuite analysé la fonction de virulence de GALA7 qui est un facteur de spécificité d'hôte sur Medicago truncatula. Une analyse structure-fonction a été initiée dans le but d'identifier les acides aminés nécessaires à la fonction de cet effecteur au cours de l'infection. En parallèle, l'étude de plantes transgéniques exprimant GALA7 indique que cet effecteur semble posséder une activité E3-ubiquitine ligase dans les cellules végétales. Enfin, des interacteurs potentiels des GALA ont été identifiés lors d'un crible double-hybride chez la levure. Notre travail fournit ainsi de nouvelles perspectives sur les forces sélectives agissant au cours de l'évolution des effecteurs de type III et contribue à une meilleure compréhension de la fonction des GALA lors de l'infectionThe plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum possesses a large repertoire of type III effectors, among which a family of seven proteins called GALAs. GALAs are collectively required for the virulence of R. Solanacearum on different host plants. Interestingly, GALAs are homologous to plant F-box proteins which are involved in the eukaryotic ubiquitine-proteasome system. Thus GALAs could enable R. Solanacearum to manipulate the stability of some plant proteins during infection. Through this work, we demonstrated that the GALA family members underwent functional divergence during evolution. Integrating bioinformatics studies along with experimental data, we showed that GALA proteins display functional specificities and show differential requirement for pathogenicity on different hosts. This functional divergence likely contributed to the remarkable conservation of the GALA family among R. Solanacearum strains. We then analyzed more specifically the virulence function of GALA7 which had been shown to be a host specificity factor on Medicago truncatula. A structure-function analysis was initiated in order to identify the amino-acids which are required for GALA7 function during infection. Using transgenic plants expressing GALA7, we showed that this effector is probably an active E3-ubiquitine ligase enzyme within plant cells. Finally, using a yeast two-hybrid screen, we identified several putative GALA interactors. Our work thus provides new insights into the selective forces driving the evolution of type III effectors and contributes to a better understanding of GALA functions during infection
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Vermaelen, Marianne. "Implication des systèmes ubiquitine-protéasome et calpaïne dans les phases initiales de l'atrophie musculaire : ciblage des protéines selon la fraction cellulaire." Montpellier 1, 2006. http://www.theses.fr/2006MON1T026.
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Le muscle squelettique est un tissu capable de s'adapter aux contraintes environnementales. Lorsque la contrainte mécanique diminue, il subit un remodelage phénotypique associant une modification de profil typologique et une diminution de sa masse. Afin de lutter efficacement contre ces adaptations délétères, il apparaît essentiel de bien comprendre les mécanismes initiaux conduisants à ces phénomènes. L'atrophie et le remodelage phénotypique font intervenir les systèmes protéolytiques, et notamment le système ubiquitine-protéasome et les calpaïnes, de façon à éliminer certaines protéines qui seront ou non remplacées par d'autres. A l'heure actuelle, les modalités d'intervention de ces systèmes, leurs cibles et les mécanismes à l'origine de leur suractivation sont peu connus. Le but de ce travail était de mieux caractériser l'implication de ces systèmes dans les phases initiales de l'atrophie et de caractériser la localisation cellulaire de leur activation, permettant alors de donner des indications sur leurs cibles potentielles. Nous avons ainsi pu montrer par Western blot que l'activation du système ubiquitine-protéasome est précoce et semble préférentiellement cibler les protéines particulaires (constituée essentiellement de protéines myofibrillaires) plutôt que les protéines solubles (ou cytosoliques), dans un modèle de suspension du train arrière chez le rat. Nous avons également montré, suite à une immobilisation par plâtrage, une activation précoce des calpaïnes ubiquitaires avec une activation augmentée dans la fraction particulaire pour la calpaïne 1 et une activation augmentée dans la fraction soluble pour la calpaïne 2, suggérant des rôles différents pour ces protéases. Il apparaît maintenant également nécessaire de mieux comprendre les voies de signalisation à l'origine de l'activation de ces systèmes protéolytiques. Des résultats préliminaires suggèrent un rôle potentiel joué par un stimulus de type hypoxique sur l'activation des systèmes ubiquitine-protéasome et calpaïne. Ce travail reste cependant à être poursuivi. L'ensemble de nos travaux participe à une meilleure compréhension des mécanismes à l'origine de la mise en place du processus atrophique. Cette compréhension apparaît nécessaire à la mise en place de mesures thérapeutiques et prophylactiques.
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Van, Melderen Laurence. "Analyse du rôle régulateur de la protéase Lon dans l'activation du système ccd de mort programmée bactérienne." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1995. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212563.
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Abou-Ghorrah, Sayah. "Étude du système protéolytique de streptococcus thermophilus : purification et caractérisation d'une protéase exocellulaire de la souche CNRZ 302." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10024.
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Le système protéolytique de 15 souches de Streptococcus thermophilus est étudié. Toutes présentent une activité caséinolytique et aminopeptidasique intracellulaire après perméabilisation des cellules par le Triton X-100. Ces activités ont été retrouvées dans les cellules entières non traitées. D'où l'hypothèse que ces enzymes seraient liées à la membrane ou à la paroi cellulaire. Le traitement des cellules au Triton X-100 augmente considérablement ces activités. Plusieurs souches de S. Thermophilus libèrent ces enzymes dans le milieu de culture, la souche CNRZ 302 montre la plus importante activité caséinolytique et aminopeptidasique exocellulaire. Une protéase exocellulaire de S. Thermophilus CNRZ 302 a été isolée, purifiée et caractérisée. Elle présente une activité optimale à pH neutre et à 421 C. Elle a une masse moléculaire de 60 000. Elle hydrolyse les caséines K, β et plus lentement la caséine αs et elle ne montre pas d'activité aminopeptidasique, elle serait une endoprotéinase neutre
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Dautin, Nathalie. "L'adénylcyclase de Bordetella pertussis comme outil génétique chez Escherichia coli : élaboration d'un système génétique de criblage d'activités protéolytiques et application à l'étude de la protéase du virus de l'immunodéficience humaine." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077032.
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Guzzo, Jean. "La protéase alcaline de Pseudomonas aeruginosa : clonage du gène de structure et étude du système de sécrétion de secrétion." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22066.
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Chez les bacteries a gram negatif, la secretion des proteines qui necessite a la fois le passage a travers la membrane cytoplasmique et la membrane externe, est un phenomene encore peu connu. Nous avons choisi d'etudier la secretion de la protease alcaline de pseudomonas aeruginosa, comme exemple de proteine secretee par une bacterie a gram negatif. Le gene de structure de la protease alcaline a ete clone sur un fragment d'adn de 8,8 kb qui porte egalement les genes necessaires a sa secretion. Des similitudes fonctionnelles entre les genes de secretion de la protease alcaline de p. Aeruginosa et ceux des proteases d'e. Chrysanthemi et de l'-hemolysine d'e. Coli ont ete mises en evidence. L'ensemble de nos resultats est en faveur de l'existence d'un mecanisme de secretion independant de la voie du peptide signal qui s'est conserve chez des bacteries phylogenetiquement eloignees
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Le, Goff Arnaud. "Systèmes protéolytiques ciblant la protéine multi-adaptatrice GAB1 dans la régulation de la signalisation HGF/SF-MET." Thesis, Lille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL2S026.
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La protéine multi-adaptatrice GAB1 (GRB2-associated binder-1) est essentielle pour transmettre la signalisation et les réponses biologiques du récepteur tyrosine kinase MET activé par son ligand, l’HGF/SF (Hepatocyte Growth Factor/Scatter Factor), et joue un rôle positif dans de nombreuses autres voies de signalisation cellulaires. Son implication majeure dans la signalisation HGF/SF-MET s’explique par le fait que GAB1 est un partenaire direct de MET, notamment via un domaine d’interaction spécifique avec la partie C-terminale de MET, tandis que GAB1 est un acteur moléculaire indirect pour d’autres récepteurs, y compris certains portant également une activité tyrosine kinase. Au cours de ma thèse, nous avons documenté par des approches d’extinction de l’expression de GAB1 (siRNA) dans divers types cellulaires, son rôle indispensable dans la signalisation HGF/SF-MET, à la fois pour l’induction des voies Ras/ERK et PI3K/Akt. Ces résultats sont en accord avec les travaux permettant de conclure que GAB1 amplifie la signalisation HGF/SF-MET. De manière originale, nous avons montré que GAB1 joue également un rôle important dans des conditions conduisant à l’inactivation de la signalisation HGF/SF-MET. D’une part, nous avons établi que suite à l’activation de MET par l’HGF/SF, le récepteur induit la dégradation de GAB1 par le système ubiquitine-protéasome et que ce processus participe activement à la régulation négative de l’activation de la voie Ras/ERK. D’autre part, nous avons démontré que GAB1, comme MET, est une cible fonctionnelle des caspases activées lors de stress apoptogènes. Lors d’un stress modéré, des clivages caspases-dépendants de GAB1 conduisent à la génération d’un fragment stable, p35-GAB1, contenant le domaine d’interaction avec MET et présentant une activité anti-apoptotique liée notamment à sa capacité à maintenir l’activation de la voie de survie PI3K/Akt. Lors de stress extrêmes ou prolongés, il est possible que p35-GAB1 présente une activité pro-apoptotique. Nous avons donc mis en évidence que GAB1 occupe une place primordiale dans la signalisation HGF/SF-MET à la fois pour transmettre et pour réguler en retour ces signaux de transduction en fonction du contexte cellulaire.Pour conclure, il est clair que la signalisation HGF/SF-MET joue un rôle physiologique essentiel et sa dérégulation est associée à la progression tumorale et métastatique de nombreux cancers. En accord avec notre démonstration de la contribution majeure de GAB1 dans tous les aspects de la signalisation HGF/SF-MET, il est envisageable que GAB1 puisse contribuer à la tumorigenèse dépendante de l’activation du récepteur MET et représenter, de ce fait, une cible d’intérêt pour de nouvelles approches thérapeutiques anti-cancéreusesThe docking protein GAB1 (GRB2-associated binder-1) is essential for transmitting signals and biological responses of the MET receptor tyrosine kinase activated by its ligand, HGF/SF (Hepatocyte Growth Factor/Scatter Factor), and plays a positive role in many other cell signaling pathways. Its major involvement in HGF/SF-MET signaling can be explained by the fact that GAB1 is a direct partner of MET, in particular through a specific interaction domain with the C-terminus of MET, while GAB1 is an indirect molecular player for other receptors, including some of them with intrinsic tyrosine kinase activity.During my thesis work, we have documented through RNA interference-mediated extinction of GAB1 expression in various cell types, its crucial role in HGF/SF-MET signaling, both for the induction of Ras/ERK and PI3K/Akt pathways. These results are consistent with other data supporting the conclusion that GAB1 amplifies HGF/SF-MET signaling. In an original way, we have shown that GAB1 also plays an important role in conditions leading to the inactivation of HGF/SF-MET signaling. First, we demonstrated that, following its activation by HGF/SF, MET receptor induces GAB1 ubiquitin-proteasome-mediated degradation and that this process is actively involved in the down-regulation of Ras/ERK pathway downstream of MET. Furthermore, in line with our previous demonstrations that the MET receptor is a functional target of caspases, we established that GAB1 is also degraded and cleaved by caspases in response to stress. Under mild stress conditions, caspase-dependent cleavages of GAB1 lead to the generation of a stable fragment, p35-GAB1, containing the MET binding domain and exhibiting anti-apoptotic functions due to its ability to maintain activation of the PI3K/Akt survival pathway. In case of extreme or prolonged stress, it is possible that p35-GAB1 shows a pro-apoptotic activity. We have therefore highlighted that GAB1 plays a key role in HGF/SF-MET signaling for both transmit and feedback regulate signal transduction, depending on cellular context.Finally, it is clear that HGF/SF-MET signaling plays an essential physiological role and its deregulation is associated with tumor progression and metastasis of many cancers. According to our demonstration of the major contribution of GAB1 in all aspects of HGF/SF-MET signaling, it is possible that GAB1 may contribute to MET receptor activation-dependent tumorigenesis and thus, represent a target of interest for new anti-cancer therapeutic approaches
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Sikdar, Sohely. "Evaluation des effets du sulforaphane, de ses dérivés de synthèse et de l’acide α-lipoïque sur plusieurs systèmes de détoxification de modèles expérimentaux du vieillissement cellulaire cutané". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2017. https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/258253/4/TM.pdf.
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Le vieillissement cellulaire cutané résulte d’attaques aussi bien endogènes qu’exogènes dont les conséquences multiples telles que l’apparition de rides, la cancérisation, les troubles de la pigmentation ou encore l’atrophie cutanée sont autant de sources d’une prise de conscience globale sur l’importance de la prévention des dégâts et de la régénération du système cellulaire de la peau. Les kératinocytes, les fibroblastes et les mélanocytes qui constituent ce système cellulaire sont le siège, à la fois des altérations résultant des divers stress environnementaux et oxydatifs, et des processus de réparations mis en place pour y répondre. Parmi ces systèmes de protections endogènes des cellules, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux enzymes de phase II, au protéasome 20S et au facteur de transcription Nrf2 qui constituent ensembles des acteurs essentiels de la survie cellulaire.Nous avons en premier lieu, sélectionné comme actifs des molécules naturelles soufrées (le sulforaphane et l’acide α-lipoïque) connues comme étant de puissants cytoprotecteurs, et nous avons évaluées leur capacité à contrecarrer les effets oxydatifs, générateurs d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et de carbonylation des protéines. Nous avons ensuite déterminé leur capacité à augmenter significativement l’expression et l’activation du protéasome 20S puis vérifié que cette activation était influencée de manière indirecte par modulation de l’expression du Nrf2. Au vu des résultats obtenus, nous avons démontré que des molécules soufrées pouvant être retrouvées dans la nature étaient capables d’augmenter significativement l’activité de ces enzymes de phase II dans les kératinocytes HaCat d’une part, et du protéasome 20S dans les fibroblastes NHDF d’autre part. Le SFN a montré un potentiel intéressant sur les enzymes de phase II tandis que l’AL s’est avéré être un puissant inducteur du protéasome. Nous avons également étudié l’action bénéfique du SFN et de l’AL sur l’état oxydatif général de la cellule. Nous avons démontré que ceux-ci étaient capables de la protéger contre les dégâts induits par le peroxyde d’hydrogène que nous avons utilisé pour reproduire le stress provoqué par les agressions extérieures. En effet, nos résultats ont montré que le SFN et/ou l’AL utilisés à des concentrations précises pouvaient diminuer le taux intracellulaire de ROS, l’oxydation des protéines, augmenter l’expression du facteur de transcription Nrf2 et améliorer la prolifération cellulaire à moyen terme.Ce travail de doctorat nous a également permis de mettre au point, d’adapter et d’améliorer une série de tests in vitro permettant de mesurer les capacités de détoxification de différentes molécules, et ce à différents niveaux.En conclusion, l’ensemble de nos résultats suggèrent que le SFN et l’AL, deux molécules soufrées naturelles, pourraient représenter des molécules d’intérêt pour combattre les dégâts oxydatifs causés par les agents délétères de l’environnement en réactivant les mécanismes de défense naturelle dans les cellules dans la peau.Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie)
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Awussi, Ahoefa Ablavi. "Caractérisation génétique et biochimique du système protéolytique de Streptococcus thermophilus : étude de la variabilité des systèmes de transport d’oligopeptides ; caractérisation des phénomènes d’ancrage, de maturation et de libération de la protéase PrtS ; production de peptides bioactifs à partir de caséines bovines." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0099/document.
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Nous nous intéressons à la production de peptides bioactifs dans des laits fermentés par la bactérie lactique Streptococcus thermophilus. Pour ce faire, il est nécessaire que cette bactérie en internalise le moins possible lors de sa croissance. Il était donc important de caractériser le système protéolytique S. thermophilus. Tout d’abord, les relations phylogéniques liant 30 souches de S. thermophilus ont été recherchées par MLST. Ensuite, un système de transport de type ABC qui semble fonctionnel a été identifié chez la souche LMD-9 et appelé OTS. Une étude de la variabilité des systèmes de transport Ami et OTS des 30 souches de S. thermophilus a été réalisée. Enfin, l’hydrolyse des caséines par la protéase PrtS de S. thermophilus a été étudiée. Cette protéase habituellement ancrée à la paroi de la bactérie est retrouvée chez la souche 4F44 également sous forme libre. La séquence protéique de PrtS4F44, différente de celle de PrtS de la souche LMD 9 (PrtSLMD-9), n’est pas la cause de la libération partielle de PrtS4F44. La sortase A, acteur de l’ancrage de PrtS à la paroi de la bactérie, présente chez la souche 4F44 (srtA4F44) un allèle différent de celui de la souche LMD-9 (srtALMD-9). En effet, PrtSLMD-9 se trouve libérée lorsque srtALMD-9 est remplacée par srtA4F44 dans la souche LMD-9 montrant ainsi que SrtA4F44 est déficiente, entrainant par conséquent un défaut d’ancrage de PrtS4F44 et sa libération partielle dans le milieu extracellulaire. L’hydrolyse des caséinates bovines totales par la forme libre de PrtS4F44 a permis d’obtenir des peptides bioactifs qui pourront être utilisés pour la fonctionnalisation de produits laitiers fermentésWe are interested in the production of bioactive peptides in fermented milk by the lactic acid bacterium Streptococcus thermophilus. For this, it requires that the bacterium internalize them as few as possible during its growth. Therefore, it was important to characterize the proteolytic system of S. thermophilus. First, phylogenetic relationships linking 30 S. thermophilus strains have been searched by MLST. Secondly, an ABC-type transport system which seems to be functional was identified in the LMD-9 strain and named OTS. A study of the variability of Ami and OTS transport systems of the 30 strains of S. thermophilus was performed. Finally, the hydrolysis of caseins by proteinase PrtS of S. thermophilus was studied. This proteinase usually anchored to the wall of the bacterium was also found in a free form in strain 4F44. The protein sequence of PrtS4F44, different from the one of PrtS in the LMD-9 strain (PrtSLMD-9), is not the cause of the partial release of PrtS4F44. Sortase A, the actor of the anchoring of PrtS to the wall of the bacteria, presents different alleles between the strain 4F44 (srtA4F44) and the LMD-9 strain (srtALMD-9). Indeed, PrtSLMD-9 is released when srtALMD-9 is replaced by srtA4F44 in the strain LMD-9 showing that SrtA4F44 is deficient, causing consequently a default of PrtS4F44 anchoring and its partial release into the extracellular medium. Additionally, hydrolysis of bovine caseinates was performed using the free form PrtS4F44 and allowed the production of bioactive peptides that can be used for the functionalization of fermented dairy products
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Beguier, Fanny. "La sérine protéase HTRA1 et l'inflammation sous-rétinienne dans le contexte de la dégénérescence maculaire liée à l'âge." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS008/document.
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Localisé entre l'Epithélium Pigmentaire Rétinien (EPR) et les segments externes des photorécepteurs, l'espace sous-rétinien est une zone immunosuppressive ; régulée par des signaux comme la thrombospondine-1 (TSP-1) ou Fas Ligand (FasL), qui empêchent l'accumulation des phagocytes mononucléés (PMs), en particulier des monocytes inflammatoires. La Dégénérescence Maculaire Liée à l'Age (DMLA) est associée à une rupture de l'immunosuppression de cet espace, et s'accompagne d'une accumulation de PMs ; causant la mort des photorécepteurs, la dédifférenciation de l'EPR et une néovascularisation pathologique. Des études d'associations génétiques ont établi un lien entre la DMLA et un haplotype qui affecte le locus 10q26, qui contient trois gènes : PLEKHA1, ARMS2 et HTRA1. L'haplotype est associé à une augmentation de la transcription de HTRA1 dans les lymphocytes ou les cellules de l'EPR. HTRA1 code pour une sérine protéase qui a une multitude de substrats ; mais le mécanisme par lequel elle pourrait être impliquée dans la pathogenèse de la DMLA reste inconnu. TSP-1 est une glycoprotéine exprimée par l'EPR, les macrophages résidents et inflammatoires. Le domaine C-terminal de TSP-1 contient deux séquences VVM qui peuvent chacune interagir avec un récepteur CD47. Dans cette étude, nous montrons que HTRA1 clive TSP-1 et inhibe l'élimination des PMs régulée par l'interaction entre TSP-1 et CD47 à l'état physiologique, in vitro et in vivo. L'activation pharmacologique de CD47 nous a permis d'annuler les effets pro-inflammatoires de HTRA1 et pourrait représenter un espoir thérapeutique pour le contrôle de la progression de la DMLA chez les patients porteurs de l'haplotype à risqueLocalized between the Retinal Pigment Epithelium (RPE) and the photoreceptors outer segments, the subretinal space is an immunosuppressive zone, mediated by signals such as Thrombospondin-1 (TSP-1), Fas Ligand (FasL) that prevent the accumulation of Mononuclear Phagocytes (MPs) and in particular pathogenic inflammatory monocytes. Age related Macular Degeneration (AMD) is associated with a breakdown of this immunosuppressivity and an accumulation of MPs, which causes photoreceptor degeneration, RPE dedifferentiation and pathological neovascularization. Genome association studies showed a strong link between AMD and a relatively common haplotype of 10q26 locus that contains the PLEKHA1, ARMS2 and HTRA1 genes. The disease haplotype is associated with increased HTRA1 transcription in cell types such as lymphocytes and RPE cells. HTRA1 is a serine protease with a number of substrates, but the mechanism by which it might be involved in AMD pathogenesis is unknown. TSP-1 is a glycoprotein expressed by RPE, resident macrophages and inflammatory macrophages. The C-terminal domain of TSP-1 contains two VVM sequences that can each interact with a CD47 receptor. We show that HTRA1 induced subretinal MP accumulation is dependent on TSP-1 deactivation in an RPE/Mo co-culture model and in a laser induced inflammation model in vivo. This pathogenic effect of HTRA1 was reversible by synthetic CD47 agonists. Our study reveals a comprehensive mechanism how the risk-allele 10q26 participates in the pathogenesis of AMD and opens new therapeutic avenues to restore subretinal immunosuppressivity and inhibit the inflammation-dependent neurodegeneration
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Colin, Béatrice. "Développement d’un système rapporteur générique sensible, au double mode de lecture BRET/HCS, pour l’étude du suivi de gènes rapporteurs, de l’activité de protéase virale et des interactions protéine-protéine." Thesis, Lille 2, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL2S050.
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De nombreux systèmes rapporteurs ont été développés pour répondre à différentes applications allant de l’étude des régions promotrices gouvernant l’expression de gènes au suivi de voies de signalisation ou encore à l’interaction de partenaires protéiques.Dans le but initial de développer un test d’activité protéase ayant une sensibilité accrue, nous avons mis au point un système rapporteur permettant l’amplification du signal en développant un système basé sur l’utilisation d’une enzyme relais hyperactive, la protéase TEV (Tobacco Etch Virus) qui vient couper une sonde protéique cible. La détection du signal se fait par deux modes de lecture compatibles avec le haut débit et conduit à un signal de type ON/OFF. Le transfert d’énergie de bioluminescence par résonance (BRET), permet de mesurer un signal à l’état basal, qui diminuera après clivage de la sonde par la protéase TEV. La microscopie de fluorescence à haut contenu ou HCS (High Content Screening) permettra d’observer le changement de localisation de la fluorescence de l’accepteur fluorescent de la sonde utilisée dans le transfert d’énergie, du noyau vers le cytoplasme des cellules, différenciant ainsi les cellules positives des négatives.Ainsi, la grande sensibilité de notre système nous a amené à valider son utilisation de façon générique, en optimisant dans un premier temps la sonde BRET/HCS à la base du test par une série de délétions dans le but d’obtenir le meilleur transfert d’énergie possible, en délétant des acides aminés à l’extrémité C-terminale de l’accepteur et N-terminale du donneur d’énergie. Le contraste entre les deux états a également été amélioré afin de faciliter la lecture en HCS, en testant différentes séquences de localisation nucléaire. Grâce à cette nouvelle sonde, plusieurs preuves de concept dans des domaines variés ont pu être démontrées telles que i) le suivi de l’infection virale avec pour modèle l’infection par le virus de l’Hépatite C (HCV) ii) le suivi de l’expression de gènes rapporteurs avec comme modèle le récepteur TGR5 couplé aux protéines G, impliqué dans le diabète ainsi que iii) la détection d’interactions protéine/protéine avec pour modèle de développement l’interaction entre les protéines FRB et FKBP12 induite par la rapamycine. Les résultats réunis lors de cette thèse ont permis le développement d’un nouveau système rapporteur d’une sensibilité accrue utilisable dans différentes applications biologiquesSeveral reporter systems have been developed in order to support fundamental scientific projects, from gene promoter regulation study, signaling pathway activation, or protein/protein interaction monitoring.In order to enhance the sensitivity of a protease assay, we developed a new reporter system allowing signal amplification by optimizing a system based on the use of a hyperactive relay enzyme from Tobacco Etch Virus (TEV protease). The signal is detected by two methods compatible with high-throughput and leads to an ON/OFF signal. The Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET) allows us to measure a signal at basal state, which will decrease upon cleavage of the probe by the protease. High Content Screening (HCS) Microscopy also allows the differentiation between positive and negative cells by a simple shift in the fluorescence acceptor location of the probe used in energy transfer, from the nucleus to the cytoplasm of the cells.The high sensitivity of our approach now leads us to validate its use in a more generic way. This is why the project aimed at the optimization of the BRET probe at the origin of the test, by performing a serie of amino acid deletions at the N-terminus of the energy donor and the C-terminus of the energy acceptor to find the best probe in order to obtain the best energy transfer. The HCS contrast between the two states was aslo increased by testing different nuclear localization sequences. With this new probe, we tried to adapt the system to several fields of application like i) a viral infection test using the HCV protease as a proof of concept but also ii) the expression of a reporter gene with the TGR5, a G-coupled protein receptor as model and iii) the detection of protein-protein interactions. To demonstrate this concept, we used the well know interaction between FRB and FKBP12 proteins, induced by rapamycine. Results from this project will lead to the development of a new reporter system, auto-amplified and usable in a generic way, which a very high sensitivity is necessary
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Breiman, Adrien. "La protéase NS3/4A du virus de l' hépatite C : utilisation pour la mise au point d' un système d' identification des cellules infectées et interférence avec les voies d' induction d' interféron dépendantes de TRIF et RIG-I." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066384.
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Lecomte, Xavier. "Contribution de protéases pariétales dans l'activité des systémes protéolytiques de surface de Lactobacillus helveticus et streptococcus thermophilus en matrice laitière." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0271/document.
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Les produits laitiers (fromages, yaourts, laits fermentés, …) représentent 10% de notre alimentation. Ces produits sont appréciés pour leur flaveur, leur texture et leurs bénéfices sur la santé. Ces caractéristiques sont dues, entre autres, aux peptides contenus dans ces produits, qui sont issus de la coupure des protéines du lait par des enzymes qui sont présentes dans le lait, ajoutées lors de la transformation ou provenant des bactéries. Comprendre et maîtriser l’élaboration des produits laitiers est donc essentiel pour améliorer et développer les aliments futurs. La fabrication des produits laitiers fermentés tels que le fromage commence par la coupure, ou protéolyse, des protéines majeures du lait (les caséines) grâce à différentes enzymes appelées protéases. Certaines sont attachées à la surface des bactéries lactiques qui sont utilisées au début de la fabrication du fromage, telles que Streptococcus thermophilus ou Lactobacillus helveticus. S. thermophilus possède une protéase de paroi, PrtS, déjà bien étudiée contrairement à L. helveticus qui possède quatre protéases de paroi, PrtH, PrtH2, PrtH3 et PrtH4, qui n’ont pas été jusqu’à présent étudiées séparément. L’objectif de ce travail de thèse est de mieux comprendre les propriétés protéolytiques de L. helveticus et S. thermophilus en déterminant comment leurs protéases participent à la protéolyse des caséines en matrice laitière. Deux stratégies ont été mises en place : exprimer une des protéases de L. helveticus dans S. thermophilus afin de l’étudier de façon indépendante et étudier l’activité de chacune des protéases chez des souches qui n’expriment qu’un seul gène de protéase de paroi. D’une part, un outil de sécrétion hétérologue fonctionnel a été mis au point chez S. thermophilus LMD-9. D’autre part, les protéases étudiées présentaient une activité caséinolytique supérieure à pH 5,2 qu’à pH 7,5 et dégradaient préférentiellement la caséine β. Enfin, PrtH3 de L. helveticus semble présenter la plus forte activité caséinolytiqueDairy products (cheeses, yoghurt, fermented milk…) represent 10% of our food. These products are appreciated thanks to their flavor, their texture and their health benefits. These characteristics are due to various compounds like peptides which come from the cutting of milk protein by enzymes. These enzymes come from the milk, are added during the fabrication or come from bacteria. To understand and to master the dairy products fabrication is essential to develop the food of tomorrow. The fabrication of fermented dairy products as cheese begins with the cutting or proteolysis of caseins, the major milk proteins, thanks to enzymes called proteinases. Some of them are attached at the surface of lactic acid bacteria which are used at the beginning of the cheese fabrication, as Streptococcus thermophilus or Lactobacillus helveticus. S. thermophilus possess one cell envelop proteinase, PrtS, already well-studied unlike L. helveticus which possess four cell envelop proteinases, PrtH, PrtH2, PrtH3 and PrtH4, which were not studied separately yet. The aim of this thesis work is to better understand the proteolytic properties of L. helveticus and S. thermophilus and identify how their proteinases adjust the hydrolysis profile of caseins in a dairy matrix.Two strategies were selected: to express one of the proteinases of L. helveticus in S. thermophilus to study it independently from the others and study each proteinase in strains which only express one proteinase gene
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Viargues, Perrine. "L'ubiquitination et le trafic endocytaire régulent la réponse immunitaire de la drosophile." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENV040/document.
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Le système immunitaire inné repose sur la détection de motifs microbiens et l'activation de réponses adaptées, parmi lesquelles les voies de signalisation dépendantes des facteurs NF-κB jouent un rôle primordial. Ces voies sont finement régulées afin d'éviter une réponse immunitaire excessive et soutenue dans le temps qui peut causer de nombreuses pathologies, comme les maladies auto-immunes et pro-inflammatoires. Au cours de ma thèse, j'ai élucidé certains mécanismes de régulation des voies de signalisation NF-κB, Toll et IMD, chez la drosophile, qui reposent sur l'ubiquitination de protéines et leur dégradation par la voie endocytaire ou le protéasome. L'ubiquitination réversible des protéines est une modification post-traductionnelle qui permet de réguler leur activité, leur stabilité et leur localisation subcellulaire. En particulier, l'ubiquitination des récepteurs membranaires peut servir de signal d'endocytose et de dégradation lysosomale. Chez la drosophile, le récepteur PGRP-LC reconnaît spécifiquement le peptidoglycane (PGN) bactérien de type acide diaminopimélique et induit la voie de signalisation IMD. J'ai montré que PGRP-LC est ubiquitiné, internalisé et dégradé par la voie endocytaire. Dans ce processus, j'ai identifié le rôle majeur de la déubiquitinase USP8 qui contrôle la dégradation de PGRP-LC ubiquitiné. J'ai aussi mis en évidence que la stimulation de la voie IMD par les PGN augmente l'internalisation et la dégradation de PGRP-LC, assurant l'élimination des récepteurs après que la voie IMD ait été activée. En outre, j'ai participé à des études visant à comprendre le rôle des déubiquitinases USP2, USP34 et USP36, préalablement sélectionnées par l'équipe comme des régulateurs négatifs des voies IMD et/ou Toll. Mes résultats ont notamment contribué à montrer que USP2 agit principalement au niveau de la protéine adaptatrice Imd, en permettant l'hydrolyse de ses chaînes d'ubiquitine K48 et sa dégradation par le protéasome. Finalement, j'ai observé que USP2 interagit également avec PGRP-LC et favorise l'hydrolyse des chaînes K48 associées à ce récepteur, bien que dans ce cas, la dégradation des formes poly-ubiquitinées K48 de PGRP-LC ne dépende pas du protéasome, mais des protéines de la voie endocytaire Hrs, Rab5 et de la déubiquitinase USP8The innate immune system relies on the recognition of “non-self” and on the activation of adapted responses, among which NF-κB signaling pathways play a crucial role. These pathways are tightly regulated, in order to prevent an excessive and sustained immune response, responsible for several pathologies, such as autoimmune and pro-inflammatory diseases. During my PhD thesis, I elucidated some Drosophila regulatory mechanisms of NF-κB pathways, Toll and IMD, which rely on protein ubiquitination and their subsequent degradation by the endocytic pathway or proteasome. Reversible ubiquitination of proteins is a post-translational modification, regulating their activity, their stability and the subcellular localization. In particular, ubiquitination of membrane receptors could trigger their internalization and their subsequent lysosomal degradation. In Drosophila, the PGRP-LC receptor specifically recognizes diaminopimelic acid containing peptidoglycan (PGN) and induces the IMD signaling pathway. I proved that PGRP-LC receptor is ubiquitinated, internalized and degraded by the endocytic pathway. In this process, I identified the major role of the USP8 deubiquitinating enzyme, which controls the degradation of ubiquitinated PGRP-LC. Besides, I showed that the IMD stimulation by PGN enhances the PGRP-LC internalization and its degradation, ensuring receptors elimination once the IMD pathway has been activated. Moreover, I took part to studies, aiming to understand the role of USP2, USP34 and USP36, previously selected by the team as negative regulators of the IMD and/or Toll pathways. In particular, my results showed that USP2 principally acts at the Imd level, allowing for the hydrolysis of its K48 poly-ubiquitin chains and its proteasomal degradation. Finally, I observed that USP2 also interacts with PGRP-LC and favors the hydrolysis of PGRP-LC associated K48 chains, whereas the degradation of K48 poly-ubiquitinated PGRP-LC is independent from the proteasome, but rather depends on the Hrs and Rab5 endocytic proteins and on the USP8 deubiquitinating enzyme
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Henriques, Gabriela. "Towards the understanding of the function and regulation of a membrane protein complex involving SppA and YteJ in Bacillus subtilis." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS191.
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Chez Bacillus subtilis nous avons identifié un complexe protéique membranaire impliquant une protéine inconnue, YteJ, et une autre protéine membranaire, SppA, une signal peptide peptidase également impliquée dans la résistance aux peptides antibactériens de la famille des lantibiotiques. Après délétion des gènes correspondant, nous avons montré que les deux protéines sont impliquées dans cette résistance. Dans la souche ΔsppA, la surexpression ectopique de SppA a non seulement restauré la résistance, mais elle a également induit la formation de cellules allongées, un phénotype supprimé par la surexpression simultanée de YteJ. L'expression de versions tronquées de YteJ a mis en évidence le rôle inhibiteur d'un domaine spécifique de YteJ. Enfin, des études biochimiques in vitro ont confirmé que l'activité de la protéase SppA était fortement réduite par la présence de YteJ, confirmant l'hypothèse d'une inhibition par YteJ. Nos études in vivo et in vitro ont montré que YteJ, via l'un de ses domaines, agit comme régulateur négatif de l'activité protéase de SppA dans ce complexe. En conclusion, nous avons montré que le complexe SppA/YteJ est impliqué dans la résistance aux lantibiotiques à travers l’activité protéase de SppA, elle-même régulée par YteJWe have identified a membrane protein complex of Bacillus subtilis involving an unknown protein, YteJ, and SppA, a membrane protein first described as a signal peptide peptidase and later shown to be also involved in the resistance to antibacterial peptides of the lantibiotic family. Using deletion mutant strains, we showed that both proteins are involved in this resistance. In the ΔsppA strain, the ectopic overexpression of SppA not only restored the resistance, it also induced the formation of elongated cells, a phenotype suppressed by the simultaneous overexpression of YteJ. Furthermore, the expression of truncated versions of YteJ pinpointed the inhibitory role of a specific domain of YteJ. Finally, in vitro biochemical studies showed that SppA protease activity was strongly reduced by the presence of YteJ, supporting the hypothesis of an inhibition by YteJ. Our in vivo and in vitro studies showed that YteJ, via one of its domain, acts as a negative regulator of the protease activity of SppA in this complex. In conclusion, we have shown that SppA/YteJ complex is involved in lantibiotic resistance through the protease activity of SppA, which is regulated by YteJ
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Coulombe, Philippe. "Régulation de la MAPK atypique ERK3 par le système ubiquitine-protéasome." Thèse, 2006. http://hdl.handle.net/1866/15589.
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Sen, Nkwe Dibondo Nadine. "Rôle du système ubiquitine protéasome dans les séparations de phase nucléaires." Thesis, 2020. http://hdl.handle.net/1866/25273.
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Le système ubiquitine-protéasome représente une plateforme de signalisation cellulaire chez les eucaryotes et joue un rôle majeur dans la coordination des processus cellulaires. Des progrès récents suggèrent que l’ubiquitination joue un rôle important dans les phénomènes de séparation de phase liquide-liquide (LLPS), un processus permettant la localisation d’une quantité accrue de protéines dans un compartiment subcellulaire, afin de réaliser une fonction biologique. En effet, il a été démontré que l’ubiquitination joue un rôle central dans les mécanismes qui gouvernent la LLPS durant la formation des granules de stress dans le cytoplasme ou les foci de réparation de l’ADN dans le noyau. D’autre part, chez la levure, des travaux ont montré que le protéasome est capable de s’assembler sous forme de granules dans le cytoplasme suite à un stress métabolique. Toutefois, les mécanismes par lesquels le système ubiquitine-protéasome ainsi que ses régulateurs contrôlent les processus de LLPS restent à déterminer.
Dans la première étude de cette thèse, nous avons investigué le mécanisme d’action de la déubiquitinase USP16, qui a été suggérée comme un régulateur négatif de la LLPS, empêchant la formation des foci de réparations de dommages à l’ADN. Cependant, nos résultats démontrent que USP16 est majoritairement cytoplasmique et que seulement une entrée forcée de USP16 dans le noyau empêche la formation des foci de réparation des cassures double brin induites par des radiations ionisagntes et ce en favorisant la déubiquitination de l’histone H2A. De plus, aucune translocation nucléaire de USP16 n’a été observée durant le cycle cellulaire ou suite à des dommages à l’ADN. Nos travaux montrent que USP16 est activement exclue du noyau via son signal d’export nucléaire et régulerait indirectement la LLPS menant à la formation des foci de réparation de l’ADN.
Dans la deuxième étude, nous décrivons le comportement dynamique des protéines du protéasome lors d’une LLPS induite par un stress métabolique. Nos résultats indiquent que le protéasome forme des foci distincts dans le noyau des cellules humaines en réponse à une privation de nutriments. Nous avons constaté que ces foci sont enrichis en ubiquitine conjuguée et nous avons démontré que le récepteur d’ubiquitine Rad23B ainsi que l’absence des acides aminés non essentiels sont des éléments clés nécessaires à l’assemblage de ces foci du
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protéasome. De plus, des expériences de survie cellulaire montrent que la présence de ces foci est associée à la mort des cellules par apoptose.
En conclusion, nos travaux mettent en lumière l’importance du système ubiquitine-protéasome dans la formation et la régulation des foci cellulaires suite à une LLPS. De même, cette étude aidera également à approfondir notre compréhension sur les mécanismes qui gouvernent l’homéostasie des protéines, la survie cellulaire et le développement du cancer.The ubiquitin-proteasome system represents a major cell-signaling platform in eukaryotes and plays a pivotal role in the coordination of cellular processes. Recent studies provided evidence that ubiquitination plays a role in liquid-liquid phase separation (LLPS), a process that results in the localization of highly increased levels of a protein in a defined subcellular compartment, in order to achieve a biological function. Indeed, ubiquitination has been shown to play a central role in the mechanisms that govern LLPS and subsequent formation of stress granules in the cytoplasm or the DNA repair foci in the nucleus. On the other hand, several studies have shown that the proteasome itself is able to form granules in the cytoplasm following metabolic stress in yeasts. However, the mechanisms by which the ubiquitin-proteasome system and its regulators control LLPS processes remain to be determined. In the first study of this thesis, we investigated the mechanism of action of USP16 deubiquitinase, which has been suggested as a negative regulator of LLPS preventing the formation of DNA damage repair foci. However, our results demonstrate that USP16 is predominantly cytoplasmic and that only enforced nuclear entry of USP16 prevents the formation of repair foci after double strand breaks induced by ionizing radiation, and this by promoting the deubiquitination of histone H2A. In addition, no nuclear translocation of USP16 was observed during cell cycle or following DNA damage. Our study shows that USP16 is actively excluded from the nucleus via its nuclear export signal and would indirectly regulate LLPS that lead to DNA repair foci. In the second study, we describe the dynamic behavior of proteasome proteins during metabolic stress, a process that involves LLPS. Our results indicate that the proteasome forms distinct foci in the nucleus of human cells in response to nutrients deprivation. We found that these foci are enriched with conjugated ubiquitin and demonstrated that the ubiquitin receptor Rad23B as well as the absence of nonessential amino acids are the key elements necessary for the assembly of these proteasome foci. In addition, cell survival experiments show that the presence of these foci is associated with cell death by apoptosis. In conclusion, our work has shed new light on the importance of the ubiquitin-proteasome system in the formation and regulation of cell foci following LLPS. Likewise, this vi study will also help deepen our understanding of the mechanisms leading to protein homeostasis, cell survival and cancer development.
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Mathien, Simon. "Identification des composantes du système ubiquitine-protéasome régulant la stabilité de la MAPK atypique ERK3." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/19315.
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Menggad, Saad. "Investigation du système ubiquitine protéasome et découverte de nouvelles cibles thérapeutiques anti-cancer surpassant la résistance acquise au bortézomib." Thèse, 2018. http://hdl.handle.net/1866/22268.
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Rouette, Alexandre. "L’immunoprotéasome : régulateur de transcription et promoteur de survie cellulaire." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/18532.
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Le protéasome (CP) contrôle la majorité des fonctions cellulaires par la dégradation des protéines intracellulaires. En plus d’exprimer le CP, les vertébrés expriment également l’immunoprotéasome (IP), caractérisé par des préférences de dégradation distinctes. Le rôle le mieux caractérisé pour l’IP est la génération d’antigènes adaptés pour la liaison au complexe majeur d’histocomptabilité de classe I (CMH-I). Cependant, les nombreux phénotypes observés au niveau de cellules déficientes en IP ou avec une mutation révèlent que l’IP influence des fonctions immunitaires indépendamment de la génération d’antigènes et peut atténuer le stress présent au niveau de cellules non-immunitaires. L’objectif de cette thèse était de caractériser les rôles de l’IP qui ne sont pas reliés à la génération d’antigènes associés au CMH-I. L’analyse du transcriptome de cellules dendritiques IP-déficientes en cours de maturation révèle que l’IP affecte l’expression de plus de 8 000 transcrits. L’IP affecte l’expression génique principalement au niveau transcriptionnel en contrôlant l’abondance de régulateurs de transcriptions tels que NF-κB et les membres des familles IRF et STAT. Les cellules dendritiques IP-déficientes sont également moins efficaces pour activer des lymphocytes T CD8+, même chargées artificiellement avec des quantités optimales d’antigènes associés au CMH-I. En outre, nos études montrent que l’IP est fortement exprimé au niveau de cellules de patients atteints de leucémie myéloïde aigue. L’expression de l’IP est intrinsèque aux leucémies, puisque qu’elle n’est pas corrélée à la présence de lymphocytes sécréteurs d’IFN-γ. De plus, l’expression d’IP est particulièrement élevée au niveau de leucémies monocytaires et/ou possédant un réarrangement MLL. Notamment, des analyses de corrélation montrent que l’IP est connecté à des gènes impliqués dans le métabolisme, l’activité mitochondriale et la réponse au stress. En effet l’inhibition de la sous-unité PSMB8 de l’IP mène à l’accumulation de protéines ubiquitinées et la mort de cellules leucémiques monocytaires. Globalement, nos travaux montrent que le rôle de l’IP n’est pas limité à la génération d’antigènes, mais qu’il peut contrôler l’expression génique et la survie des leucémies.By regulating protein degradation, constitutive proteasomes (CP) control practically all cellular functions. In addition to CP, vertebrates express immunoproteasomes (IP), which display distinct substrate preferences. The first non-redundant role ascribed to IP is its enhanced ability to generate MHC I-associated antigens. However, deletion or inhibition of IP subunits can affect several immune cell functions independently of MHC-I antigen generation. Moreover, recent work has shown that IP can be expressed in non-immune cells to deal with cell stress. Thus, we wished to investigate the roles of IP that are not related to antigen generation and that are not redundant with the CP. Based on profiling of WT and IP-deficient maturing mouse dendritic cells (DCs), we report that IP regulate the expression of more than 8,000 transcripts. The broad impact of IP on gene expression is cell-autonomous, mediated mainly at the transcriptional level, and involves major signaling pathways including IRFs, NF-kB and STATs. Moreover, even when engineered to present optimal amounts of antigenic peptides, IP-deficient DCs are inefficient for in vivo T-cell priming. In addition, consistent with the fact that cancer cells endure proteotoxic stress, we report that acute myeloid leukemia (AML) cells from patients express high levels of IP genes. Expression of IP genes in AML is a cell-autonomous and IFN-independent feature that correlates with the methylation status of IP genes, and is particularly high in AML with a monocytic phenotype and/or MLL rearrangement. Notably, IP inhibition leads to accumulation of polyubiquitinated proteins and cell death in IPhigh but not IPlow AML cells. Co-clustering analysis reveals that genes correlated with IP subunits in monocytic AMLs are primarily implicated in cell metabolism and proliferation, mitochondrial activity and stress responses. Overall, our studies show that the role of IP is not limited to antigen processing and reveals major non-redundant roles for IP in transcription regulation and resistance to cell stress in AML.
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Binette, Julie. "Analyse du mécanisme de la dégradation du récepteur CD4 par la protéine Vpu du virus de l'immunodéficience humaine-1 (VIH-1)." Thèse, 2009. http://hdl.handle.net/1866/3714.
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Le VIH-1 a développé plusieurs mécanismes menant à la dégradation de son récepteur cellulaire, la molécule CD4, dans le but d’augmenter la relâche de particules virales infectieuses et d’éviter que la cellule soit surinfectée. L’un de ces mécanismes est la dégradation, induite par la protéine virale Vpu, du CD4 nouvellement synthétisé au niveau du réticulum endoplasmique (RE).
Vpu doit lier CD4 et recruter l’ubiquitine ligase cellulaire SCFβ-TrCP, via sa liaison à β-TrCP, afin de dégrader CD4. Puisque CD4 doit être retenu au RE pour permettre à Vpu d’induire sa dégradation via le système ubiquitine-protéasome, il a été suggéré que ce processus implique un mécanisme semblable à une voie cellulaire de dégradation des protéines mal-repliées appelée ERAD (« endoplasmic reticulum-associated degradation »).
La dégradation par ERAD implique généralement la dislocation des protéines du RE vers le cytoplasme afin de permettre leur poly-ubiquitination et leur dégradation par le protéasome. Nous avons démontré que Vpu induit la poly-ubiquitination de CD4 dans des cellules humaines. Nos résultats suggèrent aussi que CD4 doit subir une dislocation afin d’être dégradé par le protéasome en présence de Vpu. De plus, un mutant transdominant négatif de l’ATPase p97, qui est impliquée dans la dislocation des substrats ERAD, inhibe complètement la dégradation de CD4 par Vpu. Enfin, nos résultats ont montré que l’ubiquitination sur des résidus accepteurs de l’ubiquitine (lysines) de la queue cytoplasmique de CD4 n’était pas essentielle, mais que la mutation des lysines ralentit le processus de dégradation de CD4. Ce résultat suggère que l’ubiquitination de la queue cytosolique de CD4 pourrait représenter un événement important dans le processus de dégradation induit par Vpu.
L’attachement de l’ubiquitine a généralement lieu sur les lysines de la protéine ciblée. Toutefois, l’ubiquitination sur des résidus non-lysine (sérine, thréonine et cystéine) a aussi été démontrée. Nous avons démontré que la mutation de tous les sites potentiels d’ubiquitination cytoplasmiques de CD4 (K, C, S et T) inhibe la dégradation par Vpu. De plus, la présence de cystéines dans la queue cytoplasmique apparaît suffisante pour rendre CD4 sensible à Vpu en absence de lysine, sérine et thréonine. Afin d’expliquer ces résultats, nous proposons un modèle dans lequel l’ubiquitination de la queue cytosolique de CD4 serait nécessaire à sa dégradation et où les sites d’ubiquitination de CD4 seraient sélectionnés de façon non spécifique par l’ubiquitine ligase recrutée par Vpu.
Enfin, nous avons observé que la co-expression d’une protéine Vpu incapable de recruter β-TrCP (Vpu S52,56/D) semble stabiliser le CD4 qui est retenu au RE. De plus, d’autres mutants de Vpu qui semblent capables de recruter β-TrCP et CD4 sont toutefois incapables d’induire sa dégradation. Ces résultats suggèrent que l’association de Vpu à CD4 et β-TrCP est essentielle mais pas suffisante pour induire la dégradation de CD4. Par conséquent, ces résultats soulèvent la possibilité que Vpu puisse recruter d’autres facteurs cellulaires pour induire la dégradation de CD4.
Les résultats présentés ont permis de mieux définir le mécanisme de dégradation de CD4 par Vpu dans des cellules humaines. De plus, ces résultats nous ont permis d’élaborer un modèle dans lequel l’ubiquitine ligase cellulaire SCFβ-TrCP démontre de la flexibilité dans le choix des résidus à ubiquitiner afin d’induire la dégradation de CD4. Enfin, ces études jettent un oeil nouveau sur le rôle de Vpu dans ce processus puisque nos résultats suggèrent que Vpu doive recruter d’autres partenaires cellulaires, mis à part β-TrCP, pour induire la dégradation de CD4.HIV-1 has developed many mechanisms leading to the down-regulation of its cellular receptor, the CD4 molecule, in order to increase the release of infectious viral particles and to inhibit superinfection of the target cell. One of these mechanisms is the HIV-1 Vpu-mediated degradation of newly synthesized CD4 at the level of endoplasmic reticulum (ER). Vpu must interact with CD4 and recruit the cellular ubiquitin ligase SCFβ-TrCP, via its binding to β-TrCP, in order to induce CD4 degradation. Because CD4 has to be retained in the ER to allow Vpu to induce its degradation via the ubiquitin-proteasome system, it has been suggested that this process involves a mechanism reminiscent of a cellular degradation pathway involved in the proteolysis of unfolded proteins called ERAD (endoplasmic reticulum-associated degradation). The ERAD degradation usually involves the dislocation of proteins from the ER to the cytoplasm in order to induce their poly-ubiquitination and subsequent degradation by the proteasome. We demonstrated that Vpu induces the poly-ubiquitination of CD4 in human cells. Our results also suggest that CD4 has to be dislocated in order to be degraded by the proteasome in presence of Vpu. Furthermore, the expression of a transdominant negative mutant of the ATPase p97, that is involved in the dislocation of ERAD substrates, inhibits completely the Vpu-mediated CD4 degradation process. Finally, our results demonstrated that the ubiquitination of putative ubiquitin acceptor residues (lysines) in the cytosolic tail of CD4 is not essential but the mutation of these lysines slowed down the process of CD4 degradation induced by Vpu. This results suggests that ubiquitination of CD4 cytosolic tail could represent an important step during Vpu-mediated CD4 degradation. Ubiquitin is usually attached on lysine residues in the targetted protein. However, the ubiquitination on non-lysine residues (S, T and C) has also been demonstrated. We demonstrated that the mutation of all cytosolic potential ubiquitination sites (K, C, S and T) of CD4 abolishes Vpu-mediated degradation. In addition, the presence of cysteines in the cytosolic tail of CD4 appeared sufficient to render CD4 sensitive to Vpu in absence of lysine, serine or threonine. In order to explain these results, we propose a model in which CD4 cytosolic tail ubiquitination is necessary for its degradation and where ubiquitination sites are selected non specifically by the ubiquitin ligase recruited by Vpu. Finally, we observed that co-expression of a phosphorylation mutant of Vpu unable to interact with β-TrCP (Vpu S52,56/D) appears to stabilize ER-retained CD4 molecules. In addition, other Vpu mutants seem able to recruit β-TrCP and CD4 without inducing CD4 degradation. These results suggest that Vpu association with CD4 and β-TrCP is essential but not sufficient for CD4 degradation. Consequently, these results raised the possibility that other cellular factors could be recruited by Vpu in order to induce CD4 degradation. The results presented here allowed us to better define the mechanism underlying Vpu-mediated CD4 degradation. In addition, these results allowed us to elaborate a model in which the ubiquitin ligase SCFβ-TrCP show some flexibility in the choice of ubiquitination sites in order to induce CD4 degradation. Finally, theses studies shed a new light on the role of Vpu in the CD4 degradation process because our results suggest that Vpu could recruit, in addition of β-TrCP, other cellular partners in order to induce CD4 degradation.
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de, Verteuil Danielle Angeline. "L’immunoprotéasome : producteur de peptides-CMH I et régulateur de l’expression génique." Thèse, 2014. http://hdl.handle.net/1866/10887.
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Le système ubiquitine-protéasome est le principal mécanisme par lequel les protéines intracellulaires sont dégradées. Le protéasome dit constitutif (PC) est donc essentiel à l’homéostasie mais aussi à la régulation de la majorité des processus cellulaires importants. La découverte d’un deuxième type de protéasome, appelé immunoprotéasome (IP), soulève toutefois de nouvelles questions. Pourquoi existe-t-il plus d’un type de protéasome ? L’IP a-t-il des rôles redondants ou complémentaires avec le PC ? L’IP étant présent principalement dans les cellules immunitaires ou stimulées par des cytokines, plusieurs groupes ont tenté de définir son rôle dans la réponse immunitaire. Or, l’implication de son homologue constitutif dans un éventail de processus non spécifiquement immunitaires nous laisse croire que l’IP pourrait lui aussi avoir un impact beaucoup plus large. L’objectif de cette thèse était donc de caractériser certains rôles cellulaires de l’IP dans les cellules dendritiques. Nous avons d’abord étudié l’impact global de l’IP sur la présentation antigénique de classe I. Ce faisant, nous avons pu déterminer ses deux contributions principales, soit l’augmentation drastique du nombre et de la diversité des peptides présentés sur les complexes majeurs d’histocompatibilité de classe I. Les différences de clivage entre le PC et l’IP pourraient expliquer en partie cette diversité du répertoire peptidique, notamment par l’affinité apparente de l’IP pour les régions protéiques non structurées. Dans un deuxième temps, nous avons dévoilé un nouveau rôle de l’IP sur un processus dépassant le cadre immunitaire : la transcription. Nous avons découvert que l’IP modifie l’abondance des ARNm en agissant principalement au niveau de leur synthèse. L’impact de l’IP sur le transcriptome est majeur et serait dû en partie à une dégradation différente de facteurs de transcription des familles IRF, STAT et NF-kB. Les cellules dendritiques IP-déficientes activent moins efficacement les lymphocytes T CD8+ et nous croyons que cette défaillance est causée (du moins en partie) par la perturbation transcriptomique provoquée par l’absence d’IP. Il importe donc de comprendre les différents rôles moléculaires de l’IP afin de mieux définir sa contribution globale au fonctionnement de la cellule et comprendre l’avantage évolutif, au niveau de l’organisme, procuré par une telle plasticité du système ubiquitine-protéasome.The ubiquitin-proteasome system is the major mechanism by which intracellular proteins get degraded. Constitutive proteasomes (CPs) are thus essential for cellular homeostasis but also to regulate the majority of important cellular processes. However, the discovery of a second type of proteasome, named immunoproteasome (IP), raises new questions. Why are there more than one type of proteasome? Does the IP perform redundant or complementary roles with the CP? The IP is predominantly expressed in immune or cytokine-stimulated cells and several groups worked at defining its role during the immune response. Yet, the implication of its constitutive homolog in a variety of processes suggests that the IP may also have a much broader impact. The objective was to characterize cellular roles of the IP in dendritic cells. We first studied the global impact of the IP on class I antigen presentation. We discovered that the IP drastically increases the number and the diversity of peptide presented by class I major histocompatibility complexes. Cleavage differences between the CP and the IP are likely part of the explanation for this peptide repertoire diversity, notably due to IP’s apparent affinity for unstructured protein regions. Second, we discovered a new role for the IP in a process unrestricted to the immune system: transcription. We found that the IP affects transcript abundance mostly at the level of mRNA synthesis. The impact of IPs on the transcriptome is major and would be partly based on a different degradation of IRF, STAT and NF-kB transcription factor family members by the two types of proteasomes. IP-deficient dendritic cells are less potent activators of CD8+ T cells and we believe that this defect is at least partly caused by the transcriptome alterations induced by the absence of IPs. It is therefore important to understand the different molecular roles of the IP in order to better define its global contribution to cellular functions and to understand the evolutionary advantage, at the level of the organism, brought by such plasticity of the ubiquitin- proteasome system.
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Ashton-Beaucage, Dariel. "Identification et étude de mécanismes régulant l’expression de MAPK." Thèse, 2014. http://hdl.handle.net/1866/13523.
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Les fichiers accompagnant le document sont en format Microsoft Excel 2010.Les modèles classiques de signalisation cellulaire eucaryotes sont généralement organisés en voies linéaires et hiérarchiques, impliquant un ensemble de facteurs restreint. Ces facteurs forment un circuit isolé qui transmet une information externe vers sa destination, d’où une réponse cellulaire sera alors engendrée. Or, ces modèles sont justement le fruit d’approches expérimentales réductionnistes qui ne permettent pas d’intégrer aisément la contribution de facteurs multiples, ni de faire une évaluation quantitative de l’apport des composantes du système. Le développement de techniques d’investigation plus holistiques, telles la génomique fonctionnelle et la protéomique, permettent d’examiner de manière systématique et quantitative l’apport d’ensembles larges de facteurs et de les mettre en relation avec d’autres systèmes cellulaires. Il y aurait donc lieu de réévaluer le modèle de voie de signalisation linéaire au profit d’un modèle de réseau de signalisation multiparamétrique, comportant plusieurs branches d’entrée et sortie de signal interagissant avec d’autres systèmes cellulaires. Cet ouvrage porte sur la voie RAS/MAPK, l’un des principaux axes de signalisation associé à la prolifération et la différenciation cellulaires. Le sujet y est d’abord abordé sous l’angle d’une perspective historique, en mettant l’emphase sur les contributions des études de génétique classique chez les organismes modèles D. melanogaster et C. elegans. Il fait ensuite état du développement du criblage par ARNi pan-génomique dans ces deux modèles en le comparant aux approches de criblage génétique classique. Le corps de l’ouvrage décrit ensuite les résultats expérimentaux d’une campagne de criblage par ARNi visant à dresser une carte globale des régulateurs de la voie chez la drosophile. Trois groupes de régulateurs identifiés dans ce crible ont été caractérisés de manière plus détaillée. Dans un premier article, nous démontrons que les composantes du complexe EJC ont un impact sur l’épissage de mapk; une découverte doublement intéressante puisque l’EJC était jusqu’alors associé qu’à la régulation post-épissage des ARNm. Une seconde publication fait état de l’ensemble des résultats du crible ARNi, mettant l’emphase sur un ensemble de facteurs d’épissage qui modulent également mapk. Nous y montrons que l’impact de ces facteurs sur l’épissage alternatif est différent de celui de l’EJC, suggérant ainsi deux modes de régulation distincts. Finalement, dans un troisième manuscrit, nous nous attardons au rôle d’Usp47, une déubiquitinase qui, contrairement aux autres facteurs identifiés dans le crible, régule l’expression de MAPK de manière post-traductionnelle. Nous y détaillons une stratégie de criblage d’interaction génétique par ARNi visant à identifier des facteurs reliés fonctionnellement à Usp47. Ce second crible a permis l’identification de trois facteurs reliés au « N-end rule », un mécanisme de dégradation des protéines caractérisé par la reconnaissance des résidus N-terminaux de protéines ou peptides. Il existait jusqu’alors très peu de données quant à la régulation de l’expression des composantes de la voie MAPK, ce qui rend la description d’un large réseau de régulateurs agissant sur l’expression de MAPK d’autant plus insoupçonnée. L’absence d’un réseau équivalent rattaché aux autres composantes de la voie laisse supposer que MAPK serait un noeud servant de point d’entrée à ce type de régulation dans le système RAS/MAPK. De plus, nos travaux témoignent de la capacité de la génomique fonctionnelle à mettre en relation différents systèmes cellulaires de manière plus globale et à quantifier les liens établis entre eux.
The classical model of eukaryotic cellular signalling generally involves hierarchically organized linear pathways involving a restricted set of elements. These generally function together as an insulated circuit, transmitting information from the outside to the intracellular compartment involved in eliciting a response. These models, often the fruit of reductionist experimental approaches, do not allow for the integration of multiple inputs nor for a gradation of responses. The recent emergence of more holistic investigation techniques has brought about the re-evaluation of these classical models in favor of multiparametric signalling networks. This thesis focuses on the RAS/MAPK pathway, one of the cell’s main proliferation and differentiation signalling conduits, beginning with a historical perspective covering the contributions of model organism genetics to the current pathway model. This provides context for the description of a whole-genome RNAi screen experiment that we carried out to obtain a global view of regulators in Drosophila. Three groups of factors emerging from this screen were then examined in more detail. A first article shows that the exon junction complex (EJC) plays a role in mapk alternative splicing, an observation that is unexpected given that this complex was not previously known to act on splicing. A second paper details the genome wide screening campaign and focuses on a large set of splicing factors that also regulate mapk, albeit in a distinct manner than the EJC’s. Finally, a manuscript in a third segment examines Usp47 function and finds it to control MAPK levels post-translationally. An RNAi-based genetic interaction screen is then used to identify factors functionally related to Usp47 capable of counteracting its impact on MAPK levels. Three such factors identified through this technique are linked to the N-end rule protein degradation pathway. Regulation of core pathway component expression is a poorly described process, which makes the identification of a large set of factors regulating MAPK expression all the more unusual. Moreover, the absence of such regulation linked to other pathway components suggests that MAPK may act as a node incorporating inputs of this type into RAS/MAPK signaling dynamics.