Academic literature on the topic 'Protéines – Mutation'

Les relations entre génotype et phénotype, initialement formalisées par la génétique mendélienne, peuvent être décrites plus précisément grâce à l’identification de la nature moléculaire d’une mutation et à l’étude des conséquences fonctionnelles de cette mutation. Sur un plan fonctionnel, les mutations peuvent être classées en trois catégories : perte de fonction, maintien partiel de la fonction avec interférences (action dominante négative), gain de fonction. Les anomalies génétiques fournissent les exemples les plus didactiques pour la compréhension de la relation génotype-phénotype. De nombreux travaux ont montré la grande diversité moléculaire des mutations responsables de maladies génétiques. Les effets sur le phénotype ne dépendent pas tant de la nature de la mutation que de sa localisation et de ses conséquences sur le fonctionnement du gène. Un polymorphisme peut affecter l’expression du gène (quantité ou structure des transcrits) ou peut modifier uniquement la structure de la protéine produite. Les conséquences fonctionnelles dépendront du mode d’action de la protéine modifiée, avec ou sans effet de dosage, avec ou sans interaction avec d’autres protéines ou des facteurs du milieu.

Les myopathies myofibrillaires sont un groupe de pathologies cliniquement et génétiquement hétérogènes mais partageant des caractéristiques histologiques communes. On retrouve au niveau du muscle des modifications de la structure des myofibrilles associées à une accumulation intracellulaire de protéines. Les manifestations cliniques sont variables d’un individu à l’autre mais marquées par une faiblesse musculaire généralement lentement progressive. À l’heure actuelle, neuf gènes codant des protéines faisant partie de la strie Z ont été identifiés à ce jour comme responsables de myopathie fibrillaire.

Cet article présente la méthodologie utilisée pour identifier la mutation responsable d’une anomalie génétique à partir de cas d’animaux affectés. Dans un premier temps, une collection de cas aussi homogènes que possible est constituée, de la même race et avec les mêmes signes cliniques, complétée par une population témoin apparentée mais non atteinte. Une analyse de pedigree est possible pour rechercher l’ancêtre commun qui a pu transmettre l’anomalie à chacun des cas. Le génotypage par puce permet de mettre en évidence très rapidement une petite région du génome homozygote et identique à tous les marqueurs qui contient la mutation recherchée. La mutation est ensuite identifiée par séquençage du génome de quelques cas, filtrage des variants observés sur la base d’une part, de leur présence chez d’autres animaux, et d’autre part, de leur annotation fonctionnelle. Une validation statistique est ensuite pratiquée par génotypage à grande échelle, pour vérifier l’association totale entre génotype et phénotype. Enfin, la causalité de la mutation est étudiée par analyse fonctionnelle, incluant l’analyse des ARN et des protéines, l’imagerie cellulaire, voire la création de modèles transgéniques.

The p53 protein is a multi-function nuclear factor that is activated in response to multiple forms of stress and controls the proliferation, survival, DNA repair and differentiation of cells exposed to potentially genotoxic DNA damage. Loss of p53 function by mutation is a frequent event in human cancer, and is thought to result in the capacity of cells to acquire and accumulate oncogenic mutations during the progression of neoplasia. The p53 protein is a metal-binding transcription factor that is inactivated by metal chelation and by oxidation in vitro. In intact cells, p53 protein activity is crucially dependent on the availability of Zn ions and is impaired by exposure to Cd, a metal which readily substitutes for Zn in a number of transcription factors. Inactivation by Cd suppresses the p53-dependent responses to DNA damage. Overall, these findings indicate that regulation by metals plays an important role in the control of p53, and that perturbation of this control may explain the carcinogenic potential of several metal compounds. Résumé La protéine p53 est un facteur nucléaire multi-fonctionnel qui est activé en réponse à de multiples formes de stress et qui contrôle la prolifération, la survie, la réparation de l’ADN et la différenciation de cellules exposées à des agents génotoxiques. La perte de la fonction de p53 par mutation est un évènement fréquent dans les cancers chez l’homme, et l’on considère que cette inactivation a pour conséquence de rendre la cellule susceptible d’accumuler rapidement des mutations oncogéniques au cours de la progression du cancer. La protéine p53 est un facteur de transcription qui lie les métaux et qui peut être inactivée in vitro par chélation des métaux ainsi que par oxydation. Dans des cellules en culture, l’activité biologique de la p53 dépend de la bio-disponibilité en Zn, et est altérée par l’exposition des cellules au Cd, un métal qui se substitue facilement au Zn dans nombre de facteurs de transcription Zn-dépendants. L’inactivation de p53 par le Cd inhibe les réponses p53-dépendantes suite à la formation de lésions de l’ADN. Globalement, ces données suggèrent que la régulation par les métaux joue un rôle important dans le contrôle de la p53, et que des perturbations de ce contrôle pourraient contribuer à expliquer le potentiel carcinogénique de certains composés métalliques.

Les lipodystrophies familiales partielles (FPLD) sont des maladies génétiques rares caractérisées par une perte de tissu adipeux, une insulino-résistance et une dyslipidémie. Nous avons identifié une nouvelle cause de FPLD, liée aux mutations inactivatrices de la périlipine, protéine de la gouttelette lipidique régulant la lipolyse adipocytaire. Ces mutations Co ségrégent avec le syndrome lipodystrophique dans les trois familles atteintes. Le tissu adipeux des patients est fibrotique, avec des adipocytes de taille diminuée et une infiltration macrophagique. Exprimés dans un modèle pré-adipocytaire, les deux variants de la périlipine perdent leur capacité à former des gouttelettes de triglycérides et à inhiber la lipolyse basale. Ces résultats soulignent l’importance des protéines de la gouttelette lipidique dans les régulations métaboliques à l’échelle de l’organisme. Les mutations des lamines A/C, protéines nucléaires, sont également responsables de FPLD. Les anomalies de maturation de la prélamine A, et en particulier l'accumulation de sa forme farnésylée, jouent un rôle dans sa physiopathologie. Nous avons étudié les conséquences d’une nouvelle mutation, retrouvée pour la première fois à l’état homozygote chez sept patients atteints de FPLD, empêchant la farnésylation de la prélamine A. Dans les fibroblastes des patients, la mutation induit des déformations nucléaires, un vieillissement cellulaire accéléré et une augmentation du stress oxydant. Ainsi, l’expression exclusive d’une prélamine A non farnésylée est pathogène, infirmant l'hypothèse du rôle central de la farnésylation persistante de la prélamine A dans les laminopathies avec lipodystrophie

Notre étude sur le virus de l'hépatite C (VHC) de génotype 2a a initialement été entreprise pour pallier le problème lié à la production virale du VHC. Ayant obtenu des titres comparables à ceux publiés, nous avons cherché à développer une approche expérimentale nous permettant de les améliorer. Pour cela, nous avons effectué des infections successives de cellules Huh-7 naïves. Nous avons montré, dans un premier temps, qu'il était possible d'obtenir des cellules Huh-7 chroniquement infectées pendant plusieurs mois. La localisation subcellulaire des protéines structurales, telles que la protéine de la capside et les glycoprotéines E1 et E2, ou de la protéine non structurale NS3 a alors été réexaminée dans le contexte d'un cycle infectieux du VHC. L'analyse de la localisation subcellulaire des protéines structurales du VHC, en immunofluorescence en microscopie confocale, a confirmé que les glycoprotéines E1 et E2 sont maintenues dans le réticulum endoplasmique des cellules infectées. Cependant, et contrairement à d'autres études, ces glycoprotéines ne s'accumulent pas dans les autres compartiments intracellulaires ou à la surface cellulaire. L'association entre la protéine de la capside et les gouttelettes lipidiques a également été confirmée. Cependant, contrairement à certaines études précédentes, la protéine C n'a pas été trouvée dans le noyau de la cellule ou en association avec des mitochondries. De façon surprenante, nous n'avons pas observé de colocalisation entre les hétérodimères E1E2 et la protéine C en cellules infectées. Par ailleurs, nous avons observé une colocalisation partielle entre la protéine de la capside et la protéine NS3, et lorsque les gouttelettes lipidiques sont révélées la protéine NS3 se retrouve autour de ces gouttelettes. Ainsi, la localisation subcellulaire des protéines structurales du VHC a pu être étudiée pour la première fois dans le contexte d'un cycle infectieux. Dans un second temps, nous avons cherché à définir si des changements dans le génome viral du clone JFH-1 pouvaient expliquer l'augmentation des titres infectieux que nous avions obtenu au cours des infections successives des cellules Huh-7. Le séquençage de l'ARN du VHC nous a permis de déterminer qu'une mutation majeure, N534K, était apparue dans la séquence codant la glycoprotéine E2 du virus. De manière intéressante, cette mutation empêche la glycosylation d'un des sites de N-glycosylation présent sur la glycoprotéine E2. En outre, lorsque cette mutation est directement introduite dans la séquence du JFH-1, elle facilite l'infection des cellules Huh-7 naïves. Dans une deuxième approche, et fort de nos résultats obtenus dans une étude portant sur des virus chimériques 1a-2a du VHC, nous avons mis en évidence que la sécrétion des particules virales du VHC de génotype 2a pouvait être améliorée par la substitution de deux acides aminés (F172C et P173S) localisés dans la séquence codant la protéine de la capside du VHC. L'insertion de ces variations (F172C, P173S et N534K) dans le génome du VHC de génotype 2a permet de produire des titres infectieux très conséquents. Ainsi, la substitution de certains acides aminés dans la séquence codant les protéines structurales permet de produire des titres infectieux du VHC importants et indépendemment de la lignée cellulaire Huh-7 utilisée. Lors de l'étude des mutants hautement productifs du clone JFH-1, nous avons observé un phénomène de cytotoxicité important sur la lignée cellulaire Huh-7. Bien que ce phénomène ne soit pas encore expliqué, nous avons été en mesure de sélectionner plusieurs clones cellulaires résistants à cet effet cytopathique. L'analyse de ces clones a montré qu'ils étaient résistants à l'infection par le VHC. Cette résistance est le résultat de la perte d'expression d'un récépteur majeur pour l'infection du VHC, la molécule de surface CD81. L'étude de ces clones cellulaires nous a permis de confirmer le rôle primordial que joue CD81 dans l'infection par le VHC.

Mutants hyperproducteurs (hyp) selectionnes et identifies, sur la base d'une augmentation simultanee des quantites de 3 enzymes extracytoplasmiques. Determinisme et carte genetiques des mutations hyp. Relation entre la mutation hyp et les proteines majoritaires ompf et ompc de la membrane externe

Presqu’un tier des cas de démence frontotemporale est causé par une mutation sur les gènes progranulin (GRN), microtubule-associated protein tau (MAPT) ou chromosome 9 open reading frame 72 (C9ORF72). Plusieurs années avant le début de la maladie, plusieurs études montrent déjà des changements au niveau cérébral chez les porteurs présymptomatiques de ces mutations. En utilisant la TEP-FDG, nous posons l’hypothèse que les changements cérébraux de ces porteurs de mutations apparaîtront de façon plus précoce qu’en utilisant des techniques d’imagerie traditionnelles. Nous avons recruté 18 participants venant de familles à risque de DFT (6 porteurs de mutations MAPT et 12 nonporteurs) de l’étude GENFI. Un examen clinique et neuropsychologique complet a été effectué. Une TEP-FDG a été effectuée chez tous nos participants. Les images ont été segmentées et analysées par le logiciel MIMNeuro. Les porteurs et non-porteurs ne diffèrent pas significativement entre les groupes quant au métabolisme cérébral peu importe la région. L’évaluation visuelle par un médecin nucléiste expert ne semble pas non-plus être en mesure de différencier les porteurs des non-porteurs. L’observation qualitative des imageries des patients semble montrer des altérations médiales temporales chez la majorité des porteurs de mutation et chez quelques non-porteurs.
Presqu’un tier des cas de démence frontotemporale est causé par une mutation sur les gènes progranulin (GRN), microtubule-associated protein tau (MAPT) ou chromosome 9 open reading frame 72 (C9ORF72). Plusieurs années avant le début de la maladie, plusieurs études montrent déjà des changements au niveau cérébral chez les porteurs présymptomatiques de ces mutations. En utilisant la TEP-FDG, nous posons l’hypothèse que les changements cérébraux de ces porteurs de mutations apparaîtront de façon plus précoce qu’en utilisant des techniques d’imagerie traditionnelles. Nous avons recruté 18 participants venant de familles à risque de DFT (6 porteurs de mutations MAPT et 12 nonporteurs) de l’étude GENFI. Un examen clinique et neuropsychologique complet a été effectué. Une TEP-FDG a été effectuée chez tous nos participants. Les images ont été segmentées et analysées par le logiciel MIMNeuro. Les porteurs et non-porteurs ne diffèrent pas significativement entre les groupes quant au métabolisme cérébral peu importe la région. L’évaluation visuelle par un médecin nucléiste expert ne semble pas non-plus être en mesure de différencier les porteurs des non-porteurs. L’observation qualitative des imageries des patients semble montrer des altérations médiales temporales chez la majorité des porteurs de mutation et chez quelques non-porteurs.
About one third of frontotemporal dementia (FTD) are caused by mutations on the progranulin (GRN), microtubule-associated protein tau (MAPT) or chromosome 9 open reading frame 72 (C9ORF72) genes. Several studies show that there are cerebral changes many years prior to the actual onset of the disease in pre-symptomatic carriers. Using fluorodeoxyglucose-positron emission tomography (FDG-PET), we expected to observe cerebral changes in carriers earlier than other traditional imaging techniques. We recruited 18 participants from families at risk of FTD (6 carriers and 12 non-carriers) from the GENFI study. A complete clinical and neuropsychological examination was performed. FDG-PET scan was done in all participants. Carriers and non-carriers did not differ significantly regarding brain metabolism (regardless of the region). Visual inspection by an expert nuclear medicine specialist could not differentiate carriers from non-carriers. Qualitative analyses of imaging of patients showed medial temporal alterations in most carriers and in some noncarriers.
About one third of frontotemporal dementia (FTD) are caused by mutations on the progranulin (GRN), microtubule-associated protein tau (MAPT) or chromosome 9 open reading frame 72 (C9ORF72) genes. Several studies show that there are cerebral changes many years prior to the actual onset of the disease in pre-symptomatic carriers. Using fluorodeoxyglucose-positron emission tomography (FDG-PET), we expected to observe cerebral changes in carriers earlier than other traditional imaging techniques. We recruited 18 participants from families at risk of FTD (6 carriers and 12 non-carriers) from the GENFI study. A complete clinical and neuropsychological examination was performed. FDG-PET scan was done in all participants. Carriers and non-carriers did not differ significantly regarding brain metabolism (regardless of the region). Visual inspection by an expert nuclear medicine specialist could not differentiate carriers from non-carriers. Qualitative analyses of imaging of patients showed medial temporal alterations in most carriers and in some noncarriers.

La valine 20 du facteur d'elongation eftu est substituee par une glycine par mutagenese dirigee. Cette mutation a des consequences sur l'activite gtp asique et sur la vitesse d'association-dissociation du complexe eftu (gly 20)-gdp. Les etudes d'homologie des sequences primaires indiquent que le residu val 20 de eftu correspond a la position 12 de la proteine p21 codee par les genes ras humains

Les isoformes de Tau font parties d’une famille de protéines associées aux microtubules, principalement exprimées dans les neurones du système nerveux central. Ils favorisent l'assemblage de monomères tubuline en microtubules et leurs stabilités, jouant un rôle structurel clé dans les axones neuronaux. Dans la maladie d’Alzheimer et autres tauopathies, la protéine Tau agrège sous forme d’enchevêtrements fibrillaires impliqués dans les lésions intraneuronales et gliales. A l’heure actuelle, le processus d’agrégation présent au sein des tauopathies n’est pas complètement élucidé malgré un grand nombre d’études effectués in vitro. L’essentiel du travail présenté dans ma thèse est basé sur un modèle d’étude in vitro utilisant une protéine Tau recombinante présentant la mutation P301L. Ce mutant ainsi que d’autres fragments de Tau ont été utilisés pour mieux comprendre le mécanisme d’agrégation, comme par exemple le rôle des cystéines, ou de la région riche en proline. Nous avons montré par des mesures de diffusion de la lumière et fluorescence de la Thioflavine S qu’il existe un système d’agrégation indépendant des ponts disulfures intermoléculaires. Nous avons également étudié la capacité anti agrégative de plusieurs polyphénols naturels et endogènes. Notre attention s’est en particulier portée sur trois dérivés phénoliques obtenus à partir d'huile d'olive : l'hydroxytyrosol, l'oleuropéine, l'oleuropéine aglycone. Ce dernier a été trouvé plus actif que l’inhibiteur de référence de Tau, le bleu de méthylène. Des résultats similaires ont été obtenu avec des molécules issues de la dimérisation du DOPAL. L’activité inhibitrice de la fibrillisation de ces molécules peut même atteindre des valeurs submicromolaires
Tau isoforms are part of the microtubule-associated proteins family, mainly expressed in neurons of the central nervous system. They promote the assembly of tubulin monomers into microtubules and their stabilities, playing a key structural role in neuronal axons. In Alzheimer's disease and other tauopathies, the tau protein aggregates as fibrillar tangles involved in intraneuronal and glial lesions. At present, the process of aggregation present in the tauopathies is not fully understood despite a large number of studies performed in vitro. Most of the work presented in my thesis is based on an in vitro model study using recombinant tau protein with the P301L mutation. This mutant and other fragments of Tau were used to better understand the mechanism of aggregation, such as the role of the cysteines or the proline-rich region. We have shown by measurements of light scattering and fluorescence of Thioflavin S there is a system of aggregation independent of intermolecular disulfide bonds. We also studied the ability of several anti-aggregative natural polyphenols and endogenous. Our attention was particularly focused on three phenolic derivatives obtained from olive oil: hydroxytyrosol, oleuropein, oleuropein aglycone. The latter was found more active than the reference inhibitor of Tau, methylene blue. Similar results were obtained with molecules from DOPAL dimerization. The inhibitory activity of fibrillization of these molecules can reach submicromolar values

Les protéines de l’enveloppe nucléaire comme MAN1 et la lamine A sont mutées dans des maladies héréditaires. Notre objectif est de déterminer la structure 3D de ces protéines en complexe avec leurs partenaires afin de proposer des mécanismes moléculaires pour les pathologies correspondantes. La protéine MAN1 se lie aux régulateurs de la transcription Smads et par là est impliquée dans la régulation de la prolifération cellulaire. J’ai montré par RMN que le fragment C-terminal de MAN1 est composé d’un domaine globulaire adoptant un repliement de type Winged Helix et d’une région en échange conformationnel. Ce fragment interagit avec l’ADN et les Smads, et jouerait ainsi un rôle de cofacteur des Smads. J’ai aussi travaillé à l’élucidation des conséquences structurales d’une nouvelle mutation pathogène R439C de la lamine A/C. L’introduction d’une cystéine supplémentaire provoque la formation d’oligomères perturbant les capacités de liaison du domaine muté in vitro.

Les genes homeotiques sont impliques dans la differenciation specifique des segments composant l'embryon ou l'adulte d'organismes metameriques invertebres ou vertebres. Chez drosophila melanogaster, les genes homeotiques conferent une identite specifique a chaque segment par la regulation de genes, realisateurs de la differenciation. Le gene homeotique proboscipedia (pb) est necessaire a la formation des pieces buccales chez la drosophile adulte. La proteine proboscipedia comme toutes les proteines homeotiques, possede une sequence de liaison a l'adn, l'homeodomaine. Des lignees transgeniques exprimant le gene pb sous la dependance d'un promoteur thermoinductible ont ete construites et presentent une transformation homeotique dominante des antennes en papilles maxillaires. Ce resultat a permis de demontrer que pb etait un selecteur genetique necessaire et suffisant pour la differenciation des papilles maxillaires. Cette etude a aussi mis en evidence la regulation negative d'un autre gene homeotique antennapedia par le gene pb. De plus, 21 revertants phenotypiques de ces lignees transgeniques ont ete induits par mutagenese chimique. Le sequencage de ces mutations a permis d'effectuer une analyse des differents domaines fonctionnels de la proteine pb et indique que des regions exterieures a l'homeodomaine sont impliquees dans la fonction de la proteine. Une de ces mutations localisee dans l'homeodomaine de la proteine, induit de surcroit une perte de l'il. L'analyse des defauts cellulaires associes montre que pb serait implique dans un processus de mort cellulaire programmee au cours de la differenciation d'un tissu. La sensibilite a la dose de la transformation induite par les memes lignees transgeniques a permis d'identifier des loci modifiant ce phenotype. Cette selection genetique a permis de mettre en evidence une interaction entre pb et le protooncogene ras1 et son antagoniste gap1. Ces resultats proposent une connection entre une fonction homeotique dans le noyau et les signaux extracellulaires par l'intermediaire d'un systeme de transduction du signal

L’objectif de ce travail est de faire le point sur les manifestations buccales de la sclérose tubéreuse de Bourneville (STB) à travers le cas d’un jeune patient. Un jeune homme de 15 ans était adressée pour la mise en place de minivis orthodontique afin de fermer des espaces d’agénésies de 35 et 45. L’interrogatoire retrouvait une STB dont les manifestations épileptiques étaient traitées par de la lamotrigine 75mg/j et de la carbamazépine LP 200mg/j. L’examen clinique exo-buccal retrouvait des macules hypochromiques sur le membre inférieur droit, des angiofibromes faciaux et une malformation vasculaire jugale gauche. L’examen endo-buccal retrouvait de multiples lésions buccales sur les papilles interdentaires pouvant évoquer des fibromes ou des hamartomes. Une biopsie était réalisée et retrouvait un revêtement malpighien, discrètement hyperplasique et sans atypie cellulaire. Les faisceaux collagènes du conjonctif étaient mêlés à de nombreux fibroblastes aux noyaux réguliers, sans mitose visible. Les cellules inflammatoires, essentiellement mononuclées, étaient dispersées mais tendaient à se regrouper autour de vaisseaux nombreux et hyperplasiques. L’examen concluait à un fibrome. Aucun traitement buccal n’était proposé devant l’absence de symptôme et de demande esthétique. La STB est une maladie génétique autosomique dominante avec une incidence de 1/10 000. Elle est liée à une mutation du gène TSC1 sur le chromosome 9 ou du gène TSC2 sur le chromosome 16 qui perturbe la sécrétion d’une protéine régulant la voie mTOR. C’est une maladie multisystème avec une expression clinique variable. Les principaux symptômes sont l’épilepsie, le retard mental et la présence d’adénomes sébacés, mais la maladie est associée à un polymorphisme clinique rendant le diagnostic difficile. La conférence de consensus de 2012 a ainsi défini des critères diagnostiques majeurs (lésions cutanées, oculaires, cérébrales, cardiaques, pulmonaires, rénales,..) et mineurs dont deux sont bucco-dentaires. Le diagnostic est retenu devant deux critères majeurs ou un critères majeur et deux critères mineurs. Les signes oraux sont la présence de trois ou plus puits d’émail et deux ou plus fibromes gingivaux. Les fibromes gingivaux atteindraient 50 à 70% des patients. La région antérieure maxillaire semble la plus touchée. L’exérèse est indiquée en cas de gêne esthétique ou de saignements associés. Actuellement, les inhibiteurs de mTOR représentent une option thérapeutique proposée dans la prise en charge des patients atteints de STB. La STB est une pathologie rare. La présence de lésions buccales fait partie des critères diagnostiques.