Academic literature on the topic 'Protéines partenaires'

Depuis sa découverte, le Système Ubiquitine Protéasome (UPS) est reconnu pour son rôle majeur dans le contrôle de la plupart des voies métaboliques de la cellule. Outre son rôle primordial dans la dégradation des protéines, il intervient aussi dans l’adressage, la signalisation ou la réparation de l’ADN, ce qui en fait un acteur incontournable de l’homéostasie cellulaire. Bien que d’autres systèmes de contrôles existent dans la cellule, l’UPS est souvent considéré comme le chef d’orchestre. Au vu de son importance, toute dérégulation de l’UPS entraîne des désordres plus ou moins sévères pour la cellule et donc l’organisme. De fait, l’UPS est impliqué dans de nombreuses pathologies (cancer, maladie d’Alzheimer, de Huntington, etc.). L’UPS est composé de plus de 1000 protéines différentes dont les combinaisons permettent le ciblage fin de virtuellement toutes les protéines de l’organisme. L’UPS fait appel à une cascade enzymatique (E1, 2 isoformes ; E2 > 35 isoformes ; E3 > 800 isoformes) qui permet le transfert de l’ubiquitine, une petite protéine de 8,5 kDa, sur la protéine à cibler soit pour sa dégradation, soit pour modifier son activité. Ce signal d’ubiquitinylation est réversible et de nombreuses déubiquitinylases (DUB, ∼ 80 isoformes) jouent aussi un rôle important. Les enzymes E3 sont les plus nombreuses et leur fonction est de reconnaître la protéine cible, ce qui en fait des acteurs importants dans la spécificité d’action de l’UPS. La nature même des E3 et la complexité de leurs interactions avec différents partenaires offrent un champ d’investigation très large et donc des potentialités importantes pour le développement d’approches thérapeutiques. Sans être exhaustive, cette revue illustre les différentes stratégies ayant déjà été mises en œuvre pour lutter contre différentes pathologies (à l’exclusion des infections bactériennes ou virales).

Les variants pathogènes du gène NDE1 sont responsables de microlissencéphalies chez l’homme et constituent le déficit de la neurogenèse le plus sévère décrit à ce jour. Le gène NDE1 code une phosphoprotéine essentielle à la neurogenèse, qui est exprimée dans différents compartiments cellulaires des neuroblastes. Le mécanisme physiopathologique précis de la microlissencéphalie n’est pas encore complètement élucidé. Plus de 60 partenaires d’interaction protéique avec NDE1 ont été rapportés, notamment des protéines impliquées dans la formation du fuseau mitotique, la ciliation, la protection du génome des neuroblastes en division ou encore l’apoptose (la LIS1, la dynéine, la cohésine) et constituent autant de pistes explorées dans cette revue.

Les symbioses fixatrices d’azote sont des interactions à bénéfice réciproque entre certaines espèces végétales (légumineuses et plantes actinorhiziennes principalement) et des microorganismes du sol ( r hizobium ou Frankia ). Ces symbioses contribuent de façon considérable à la nutrition azotée de ces plantes e t donc à leur développement particulièrement sur l es sols pauvres en azote . L’établissement de ces symbioses démarre par un dialogue moléculaire , puis par la formation de structures appelées nodules ou nodosités , siège des échanges entre les deux partenaires (plante et bactérie) La formation et le développement de nodules requièrent la médiation de gènes spécifiques parmi les quels figurent les régulateurs transcriptionnels ( facteurs de transcription et microARN) microARN). Des facteurs de transcription dont CYCLOPS, NSP1 et NSP2 communs entre les symbioses r hizobium légumineuse et Frankia plante actinorhizienne ont été caractérisés à d ifférents stades du développement du nodule Ils interagissent avec les protéines DE LLA pour induire l’expression du gène NIN , n écessaire à l’initiation de l’infection . Ces facteurs de transcription sont régulés par divers microARN. Cette revue résume l es types de symbioses fixatrices d’azote et les récentes avancées sur l es régulateurs transcriptionnels impliqué s dans l es étapes de pré infection, d’infection et d’organogenèse du nodule . Pour ce faire, nous avons collecté et analysé des données pertinentes de la littérature sur des études moléculaires et cellulaires des symbioses fixatrices d’azote.

Les productions animales de l'Afrique subsaharienne (Ass) contribuent pour une part variable, mais souvent importante, aux économies agricoles des différents pays. Elles représentent en moyenne un tiers du produit intérieur brut agricole (non compris l'élevage). L'Ass contribue pour moins de 2 % aux échanges mondiaux des produits de l'élevage. Elle importe 2,2 % des viandes et participe pour 1,4 % aux exportations mondiales. Il existe un solde déficitaire de 400 millions de $ US dont plus de la moitié concerne les viandes blanches. Le déficit dû aux importations est également important pour les produits laitiers, surtout le lait. En revanche, le solde de l'Ass est positif pour les cuirs et peaux. L'analyse de ces flux commerciaux montre qu'ils sont conditionnés par la proximité des partenaires, les contraintes sanitaires et les règlements qui en découlent. La demande régionale en produits animaux est ensuite analysée à partir de la consommation en protéines animales au cours des trente dernières années. Elle montre une faible consommation quotidienne de 9,2 g par habitant avec une évolution importante des produits consommés, notamment une forte augmentation des viandes de volailles et de porc. Pour les produits laitiers, si la consommation totale augmente de 2 % par an, la consommation annuelle par habitant diminue (32,2 kg en 1994). L'augmentation des productions est souvent inférieure à la croissance de la population humaine, la production des viandes a doublé en trente ans, mais les importations ont très fortement augmenté. Pour le lait, la production est en forte hausse, mais elle reste insuffisante et nécessite des importations supérieures à 1 000 tonnes équivalent lait (teql). Pour affiner cette approche générale, il sera nécessaire d'établir des zones d'échanges entre production, consommation et accès aux marchés, qui permettront de préciser les voies de développement régional.

En France, l’insémination artificielle caprine (IA) joue un rôle important dans les systèmes intensifs de production laitière, pour la maîtrise de la reproduction et en relation avec le schéma national d’amélioration génétique de la production laitière. Environ 60 000 chèvres ont été inséminées en 1996, après induction hormonale de l’oestrus et de l’ovulation, avec de la semence conservée congelée. 95 % des IA ont été réalisées avant la saison sexuelle. L’efficacité de cette méthode de reproduction est d’environ 65 % de mise bas. En 1996, les résultats de 290 000 lactations de chèvres ont été enregistrés par le contrôle laitier officiel. Le principal objectif du schéma de sélection, qui inclut la sélection des meilleures boucs et chèvres comme parents des futurs boucs d’IA, concerne l’amélioration de la teneur en matières protéiques et le taux protéique du lait. L’IA permet une forte intensité de sélection des mâles, une évaluation génétique convenable à travers les élevages connectés génétiquement et la sélection des boucs porteurs de gènes majeurs comme celui de la caséine alpha S1. Depuis 1992, un Groupe National de Reproduction Caprine, incluant tous les partenaires de la filière caprine, est actuellement focalisé sur l’étude des facteurs de variations de la fertilité après IA afin de poursuivre le développement de cette technique.

Les agents des encéphalopathies spongiformes transmissibles (ESST) sont responsables de maladies neurodégénératives fatales chez l’homme (maladie de Creutzfeldt-Jakob, insomnie fatale familiale, syndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, Kuru) et chez les animaux (tremblante ovine et caprine, encéphalopathie spongiforme bovine, encéphalopathie spongiforme féline, encéphalopathie transmissible du vison, dépérissement chronique des cervidés. L’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) est une maladie nouvelle apparue en 1985 au Royaume-Uni, puis s’est propagée ensuite dans les autres pays européens et en particulier en France (premier cas identifié en 1990). La tremblante des ovins est en revanche connue depuis plus de deux siècles en Europe. Elle se distingue de l’ESB par sa contagiosité et la distribution de la protéine prion pathologique PrPsc dans les tissus périphériques. L’agent de l’ESB est transmissible des bovins à l’homme chez lequel il provoque une forme particulière (variant) de la maladie de Creutzfeldt-Jakob. En revanche, l’agent de la tremblante ovine semble sans danger pour l’homme. Jusqu’en 1992, date du premier rapport réalisé à la demande du ministre de la recherche, Hubert Curien, par une commission de 9 chercheurs présidée par Dominique Dormont, les recherches poursuivies en France sur les ESST étaient le fait d’un petit réseau informel qui a été à l’origine d’un premier programme de recherches piloté par l’INSERM. L’annonce faite le 20 mars 1996 par les autorités du Royaume-Uni que 10 britanniques venaient de succomber à une variante de la maladie de Creutzfeldt-Jakob liée à l’ESB, entraîne une crise de confiance sans précédent des consommateurs. Interpellée, la communauté scientifique incluant l’INRA est alors brutalement placée devant un ensemble de questions nouvelles qui l’oblige à recentrer sa stratégie en termes d’expertise collective. La mise en place à cette occasion, du comité interministériel d’experts sur les ESST animé par Dominique Dormont (et auquel 8 chercheurs INRA participaient) a été un facteur très important dans la mobilisation de la communauté scientifique française et en particulier de l’INRA (voir à ce sujet l’analyse critique du fonctionnement de ce comité interministériel faite par Jacqueline Estades et Elisabeth Rémy dans l’ouvrage « l’expertise en pratique : les risques liés à la vache folle et aux rayonnements ionisants », 249 pages, L’Harmattan éditeur, Novembre 2003). Depuis 1993, les chercheurs INRA du département de génétique animale réfléchissaient aux conditions de développement de projets de recherche nouveaux sur les maladies à prions et en particulier sur la tremblante ovine qui sévissait de façon spectaculaire dans un troupeau ovin expérimental (domaine INRA de Langlade). Les chercheurs concernés de ce département ont eu un rôle moteur dans la mobilisation ultérieure des autres départements. En effet, à partir de l’automne 1996, des chercheurs INRA appartenant à 6 départements de recherche différents (génétique animale, santé animale, physiologie animale, transformation des produits animaux, hydrobiologie et faune sauvage, économie et sociologie rurale) ont décidé de s’engager dans des projets de recherche centrés sur les maladies à prions. Cet intense effort de mobilisation s’est accompli essentiellement par mobilité thématique (et non pas à la faveur de recrutements nouveaux), ce qui a représenté pour chacun des chercheurs engagés un effort personnel de remise en cause l’obligeant à repartir de zéro dans un domaine totalement nouveau, en abandonnant des recherches où chacun avait acquis un positionnement national et international. Cette mobilisation collective importante a été favorisée par trois facteurs différents : - l’exceptionnelle demande sociétale résultant d’une crise de confiance sans précédent touchant à la fois le consommateur et le citoyen, - l’ensemble des nombreuses questions nouvelles posées par la problématique « prions » qui a profondément excité la curiosité et l’intérêt des chercheurs de disciplines différentes, - et, enfin, la mise en place rapide de nouveaux moyens financiers, à la faveur d’une série d’appels d’offres successifs (INRA en interne, interministériels, GIS Prions, Union Européenne) qui ont exercé un effet incitatif puissant. Dans ce contexte nouveau, les objectifs prioritaires de l‘INRA ont été les suivants : - tout d’abord, créer les conditions optimales pour la mise au point des différents outils indispensables au développement des recherches sur les ESST : . les souris transgéniques pour les infections expérimentales,. les lignées de cultures cellulaires pour la propagation in vitro du prion,. les anticorps monoclonaux anti protéine prion (PrP),. les techniques immunocytohistochimiques pour identifier la protéine prion pathogène PrPsc dans les tissus infectés,. les méthodes de génotypage à grande échelle du gène PrP chez les ovins,. les approches épidémiologiques adaptées,. et surtout toute la logistique appropriée pour la manipulation des prions en toute sécurité au laboratoire et dans les animaleries (souris et gros animaux). - parallèlement, organiser des instances nouvelles pour la coordination (comité d’action incitative programmée, bureau permanent des recherches ESST) et l’animation scientifique interdisciplinaire (séminaires réguliers) de façon à assurer les meilleures conditions pour favoriser les échanges entre les équipes et la cohérence des projets entre eux. - et, enfin, mettre en place des moyens nouveaux en termes de ressources humaines (redéploiements, recrutements). Plus d’une vingtaine d’équipes INRA se sont engagées depuis 1996. A partir des nouveaux outils mis à disposition des différentes équipes, les recherches se développent et les résultats obtenus ont été présentés et discutés lors des séminaires organisés en 1998, 2000 et 2003. Ces résultats ont été valorisés par un nombre important de publications et ont été concrétisés au niveau des applications par la mise au point de tests rapides de diagnostic des ESST (contribution au test Biorad pour l’ESB, convention avec l’Institut Pourquier pour la tremblante ovine) ainsi que par un plan ambitieux de contrôle génétique et d’éradication de la tremblante dans les troupeaux ovins français. Dans le domaine de la biosécurité du retraitement des farines animales, un brevet a été pris en mars 2004. A l’issue du dernier séminaire, la direction scientifique Animal et Produits Animaux a décidé de valoriser l’ensemble des résultats obtenus et des connaissances en découlant, par la réalisation de ce numéro hors-série. L’objectif était de présenter au plus grand nombre l’ensemble des avancées scientifiques et des axes de recherche actuels sur les prions, menés dans les différentes disciplines. Ce numéro hors-série de la revue « Productions Animales » comprend 7 chapitres structurés autour des questions nouvelles que les chercheurs se sont attachés à résoudre : les animaux modèles, la caractérisation des souches et la nature de l’agent, la protéine prion cellulaire, la pathogénie des ESST, la variabilité de la résistance aux ESST et enfin l’épidémiologie et la lutte contre les ESST. En outre à la fin du numéro, figurent des annexes présentant successivement : la liste des publications scientifiques réalisées à partir des résultats obtenus, la liste des séminaires scientifiques organisés en interne, et enfin la liste des 18 projets scientifiques européens dans le domaine des ESST, impliquant des équipes INRA comme coordinateur ou comme partenaire, illustrant ainsi leur positionnement international.

Wattle is of utmost ornamental importance for courting potential mates and influencing thermoregulatory mechanisms which help the animal adapt to the environment. It also provides information on relationship between haematological and serum biochemical parameters. A study on haematology and serum biochemistry of wattled and non wattled Red Sokoto does and their offspring was carried out at the Teaching and Research Farm of the Department of Animal Production, Federal University of Technology, Minna. Fifty (52) Red Sokoto goats comprising of thirty-two (32) does four (4) bucks and sixteen (16) weaned kids managed semi-intensively were used for the study Blood samples were collected using 5 ml syringe and 22-guage needle from the jugular vein. 5 ml of blood was collected from each goat used out of which 2.5 ml was dispensed into Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid (EDTA) bottle while the remaining 2.5 ml was dispensed into plain (anticoagulant free) bottles and labelled properly according to the treatment group. Data collected were analyzed using SAS statistical package. It was observed: that wattle had significant effect (p<0.05) on Mean Corpuscular Haemoglobin (MCH), Mean Corpuscular Haemoglobin Concentration (MCHC), White Blood Cell (WBC), Sodium, Potassium, Calcium, Chloride, Phosphorus, Cholesterol, Total Protein, Low Density Lipoprotein (LDL) and Total Bilirubin of Red Sokoto Does but had no significant influence on the haematology and serum biochemistry of wean Red Sokoto kids. Does in T3 had the highest MCH values of 63.50 mmo/l while treatments T1, T2 and T4 had values of 23.00 mmo/l, 33.00mmo/l and 34.00mmo/l respectively. Also Does in T2, T3 and T4 recorded higher calcium levels of 2.54mmo/l, 2.56mmol/l and 2.61mmo/l) respectively compared to values of 2.29mmo/l recorded in T1. These relevant influence of wattle therefore should suggest the deployment of deliberate effort to preserve the wattle gene to prevent the goats carrying the gene from going to extinction. L'acacia est de la plus haute importance ornementale pour courtiser les partenaires potentiels et influencer les mécanismes de thermorégulation qui aident l'animal à s'adapter à l'environnement. Il fournit également des informations sur la relation entre les paramètres hématologiques et biochimiques sériques. Une étude sur l'hématologie et la biochimie sérique des femelles de chèvres Sokoto femelle rouge et de leur progéniture a été réalisée à la Ferme d'enseignement et de recherche du Département de la production animale, Université fédérale de technologie, Minna. Cinquante (52) chèvres Sokoto femelle rouges comprenant trente-deux (32) femelles quatre (4) mâles et seize (16) chevreaux sevrés gérés de manière semi-intensive ont été utilisés pour l'étude. Des échantillons de sang ont été prélevés à l'aide d'une seringue de 5 ml et d'une aiguille de calibre 22 de la veine jugulaire. 5 ml de sang ont été collectés sur chaque chèvre utilisée, dont 2,5 ml ont été distribués dans un flacon d'acide éthylène diamine tétra acétique (le 'EDTA') tandis que les 2,5 ml restants ont été distribués dans des flacons simples (sans anticoagulant) et étiquetés correctement selon le groupe de traitement. Les données collectées ont été analysées à l'aide du progiciel statistique 'SAS'. Il a été observé : que l'acacia avait un effet significatif (p <0,05) sur l'hémoglobine corpusculaire moyenne (le 'MCH'), la concentration moyenne d'hémoglobine corpusculaire (le 'MCHC'), les globules blancs (GB), le sodium, le potassium, le calcium, le chlorure, le phosphore, le cholestérol, Protéine, lipoprotéine de faible densité (LDL) et bilirubine totale de chèvres Sokoto femelle rouges mais n'ont eu aucune influence significative sur l'hématologie et la biochimie sérique des enfants sevrés Red Sokoto. Les lapins de T3 avaient les valeurs 'MCH' les plus élevées de 63,50 mmo / l tandis que les traitements T1, T2 et T4 avaient des valeurs de 23,00 mmo / l, 33,00 mmo / l et 34,00 mmo / l respectivement. En T2, T3 et T4 ont également enregistré des taux de calcium plus élevés de 2,54 mmo / l, 2,56 mmol / l et 2,61 mmo / l) respectivement par rapport aux valeurs de 2,29 mmo / l enregistrées en T1. Ces influences pertinentes de l'acacia devraient donc suggérer le déploiement d'efforts délibérés pour préserver le gène de l'acacia afin d'éviter que les chèvres porteuses du gène ne s'éteignent.

Le gène hOZF code une protéine exprimée fortement dans 50% des tumeurs du pancréas et 80% des tumeurs coliques analysées. La protéine OZF, constituée par dix motifs doigt à zinc de type C2H2, possède les caractéristiques structurales et biochimiques d'un régulateur de la transcription. Afin de cerner la fonction de la protéine OZF, j'ai recherché ses partenaires protéiques par la technique de double hybride. Plusieurs protéines ont ainsi été isolées et deux d' entre elles ont été étudiées : hUbc9 et hRap1. (. . . )
The hOZF gene encodes a protein highly expressed in the majority of pancreatic cancers and in more than 80% of colorectal cancers. The OZF protein, composed solely of 10 zinc finger motifs, has the structural and biochemical characteristics of a transcriptionnal regulator. In order to determine the function of the OZF protein, we searched for OZF interacting factors with a yeast two-hybrid screen. Several proteins were isolated and two of them were studied : hUbc9 and hRapl. (. . . )

La stabilité des microtubules dans les neurones est induite par leur association avec les effecteurs E- et N-STOP (Early et adult Neuronal Stable Tubule Only Polypeptide). La capacité de liaison aux microtubules des protéines STOP est régulée via une phosphorylation par la kinase CaMKII. L'invalidation du gène stop chez la souris entraîne des défauts de transmission synaptique associés à une réduction de la densité des vésicules pré-synaptiques. Dans un premier temps, nous avons étudié la localisation synaptique de la STOP phosphorylée dans des neurones d'hippocampe: elle se trouve enrichie au niveau des spicules dendritiques et des points de branchements axonaux et co-localise avec le réseau d'actine sous-membranaire. Elle co-localise également partiellement avec des marqueurs pré- et post¬synaptiques. STOP co-sédimente avec l'actine F polymérisée in vitro, quelle que soit sa régulation par la CaMKII. La phosphorylation de STOP par la CaMKII permet donc sa dissociation du réseau microtubulaire et sa re-localisation vers le cytosquelette d'actine. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons identifié ses partenaires neuronaux in vivo par la technique du double-hybride chez la levure. Trois de ces partenaires potentiels ont été confirmés: la protéine Tctex1, à la fois chaîne légère du moteur moléculaire dynéine mais également impliquée dans l'adressage au bouton synaptique de canaux calciques sensibles au voltage, la protéine Arc, impliquée dans la plasticité post-synaptique, et la protéine Nsg2, de fonction indéterminée pour le moment. Nous nous sommes ensuite focalisés sur le partenaire Tctex1 en confirmant l'interaction avec la STOP par différentes techniques. Par l'emploi de mutants délétés, le site d'interaction de STOP avec Tctex1 a été ciblé au niveau d'un module de liaison aux microtubules. Si Tctex1 est indispensable à l'acheminement de canaux calciques nécessaires à la transmission synaptique, nous avons également montré que l'absence de son partenaire STOP entraînait une réduction de la densité de courants calciques couplée à une diminution du nombre des canaux dans les prolongements neuritiques. L'absence de STOP est également responsable d'un défaut du transport rétrograde neuronal, ce qui permet de relier la STOP à la fonctionnalité motrice de la dynéine cytoplasmique. En interagissant avec une multitude de partenaires différents aux fonctionnalités bien distinctes, les protéines STOP exerceraient très probablement un rôle intégrateur dans l'orqanisation fonctionnelle de la synapse
Neuronal microtubules stability is due to the effectors Early and adult neuronal microtubule-associated protein STOP (Stable Tubule Only Polypeptide). Its ability to bind microtubules is regulated by Ca2+ /calmodulin-dependent kinase II (CaMKII). STOP null mice exhibit synaptic plasticity defects with depleted synaptic vesicle pools. At first, we studied the synaptic localization of phosphorylated STOP in hippocampal neurons : phosphorylated STOP staining is concentrated in spike-like structures in dendrites and in submembrane domains at branching points, and co-Iocalizes with cortical actin at these sites. It's also distributed in clusters and partially overlapp with pre- and post-synaptic markers. We found that STOP and phosphorylated STOP co-sedimented with F-actin in vitro. Phosphorylation of STOP by CaMKII is a candidate mechanism for its translocation from microtubules to actin. Ln the second part of this work, we looked for neuronal partners in vivo by a yeast two¬hybrid system. Three partners proteins were shown to interact with N-STOP : the protein Tctex1 (T-complex testis expressed 1), a light chain of the molecular motor dynein and also implicated in trafficking of neuronal voltage-gated calcium channels (VGCCs) at presynaptic compartments ; the protein Arc (Activity-regulated cytoskeletal-associated protein), implicated in post-synaptic plasticity mechanisms ; the protein Nsg2 (Neuron-specific gene 2) of unknow function. Then, we focused on Tctex1 and confirmed the interaction with STOP by biochemical

Les protéines SOCS (Suppressor Of Cytokine Signaling) sont exprimées en réponse aux cytokines ou aux hormones et exercent le plus souvent un rétrocontrôle négatif sur le signal qui les a induites. Ainsi, il est connu que les SOCS inhibent la voie de signalisation de l’insuline. La dérégulation de l’expression ou de l’action des SOCS pourrait donc jouer un rôle majeur dans la résistance à l’insuline et le diabète. Au cours de ma thèse j’ai tout d’abord mis en évidence des microARNs ciblant les ARNm de SOCS-1, -2 et -3 et régulant donc potentiellement leur niveau d’expression. Dans le but de préciser le mécanisme d’action des SOCS j’ai également voulu identifier de nouveaux partenaires de ces protéines. Ainsi, j’ai mis en évidence que la phosphatase calcineurine interagit avec SOCS-3 in vitro et in vivo. Chez un modèle de souris transgénique exprimant constitutivement SOCS-3 dans le muscle squelettique, cette interaction se traduit par une délocalisation et une séquestration de la calcineurine à la périphérie des fibres. En corrélation avec une altération de l’action de la calcineurine, ces animaux présentent une activité locomotrice réduite. J’ai étudié en parallèle l’effet de SOCS-3 sur la fonction sécrétoire du muscle squelettique. J’ai alors montré que, contrairement aux souris contrôles, les souris transgéniques SOCS-3 ne présentent pas d’augmentation du taux circulant d’interleukine-6 (sécrétée en partie par le muscle) sous un régime riche en graisse. Mes travaux apportent de nouveaux éléments sur les mécanismes d’action des SOCS et suggèrent que ces protéines peuvent, indépendamment de leur rôle de répresseurs, être des molécules de signalisation à part entière
SOCS (Suppressor Of Cytokine Signaling) proteins are expressed in response to cytokines and hormones. Generally speaking SOCS exert a negative feedback on signaling pathways, which induce their expression. Thus, SOCS proteins are potent inhibitors of insulin signal and dysregulation of their expression and/or action could play a key role in insulin resistance and diabetes. During my PhD, I first identified microRNAs targeting SOCS-1, -2 and –3 mRNAs and potentially implicated in the regulation of SOCS expression. In addition, to specify the molecular mechanisms driven by SOCS proteins, I planed to define new partners of SOCS-3. Thus, I demonstrated that the phosphatase calcineurin interacts with SOCS-3 in vitro and in vivo. In transgenic mice expressing constitutively SOCS-3 in skeletal muscle, this association is illustrated by a colocalization of calcineurin and SOCS-3 leading to the delocalization and sequestration of calcineurin at the periphery of muscle fibers. In correlation with altered calcineurin function, a decreased locomotor activity is observed in transgenic animals. Since it was known that skeletal muscle is able to synthesize and secrete molecules, I wanted to determine whether constitutive expression of SOCS-3 in muscle could alter its secretive function. My analysis showed that whereas increased circulating levels of Interleukin-6 (partially produced by skeletal muscle) are detected in control animals under a high fat diet, no variation is observed in transgenic mice. My investigations brought new insights into the molecular mechanisms driven by SOCS and suggested a new role for SOCS proteins, beside their repressive function, as signaling molecule

La mélatonine est une neuro-hormone secrétée par la glande pinéale pour réguler les rythmes circadiens, le sommeil, la physiologie de la rétine, la reproduction saisonnière et diverses fonctions neuronales. La mélatonine exerce ses fonctions en se liant à deux récepteurs membranaires appelés MT1 et MT2 qui appartiennent à la famille des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG). Les RCPG sont connus pour former des homo- et hétérodimères mais la pertinence physiologique de ces complexes reste à démontrer. Plusieurs études montrent que la fonction de ces complexes ne se limite pas à la régulation des protéines G hétérotrimériques, mais inclue également la régulation d'autres protéines comme les transporteurs et les canaux ioniques. Dans ce travail, nous rapportons la formation d'hétérodimères MT1/MT2 dans les photorécepteurs de la rétine de souris et nous montrons que l’augmentation de la sensibilité de ces cellules à la lumière par la mélatonine requiert l'activation de la voie Gq/PLC/PKC qui est spécifique de l’hétéromère. Cette étude confirme alors la pertinence physiologique de l’hétérodimérisation des récepteurs de la mélatonine.Nous avons ensuite cherché à identifier de nouveaux partenaires de MT1 et MT2 en effectuant plusieurs cribles protéomiques et génétiques et un interactome de 378 protéines a pu être construit. L'analyse bioinformatique a révélé la présence de plusieurs protéines présynaptiques (canaux calciques voltage-dépendants Cav2.2, SNAP25, Synapsin et Munc-18) dans l'interactome MT1. Parmi ces partenaires, nous avons montré dans les cellules CHO que le récepteur MT1 interagit avec la protéine Cav2.2 et inhibe l’entrée du calcium d'une manière indépendante de la stimulation par l’agoniste, ce qui suggère un rôle régulateur de MT1 dans la libération des neurotransmetteurs.Un autre partenaire caractérisé est le transporteur de la dopamine DAT. L'interaction physique de DAT avec les récepteurs de la mélatonine diminue l’expression de DAT à la surface cellulaire et diminue l'absorption de la dopamine dans les cellules HEK293. La pertinence physiologique de ces observations a été appuyée par l’augmentation de la recapture de la dopamine dans les synaptosomes du striatum de souris knock-out pour les récepteurs de la mélatonine. En conclusion, ce rapport montre que la construction des interactomes des RCPG offre de nouvelles perspectives pour la découverte de nouvelles fonctions de ces récepteurs, comme les fonctions rétiniennes et neuronales des récepteurs de la mélatonine dans notre étude. La formation de complexes RCPG/RCPG, RCPG/canaux ioniques et RCPG/transporteurs peut avoir un effet fonctionnel réciproque au niveau de l’activité du récepteur et de ces partenaires, mettant ainsi en évidence de nouveaux mécanismes moléculaires de cross-talk cellulaire
Melatonin is a neurohormone secreated by the pineal gland in a circadian manner. This hormone is involved in the regulation of circadian rhythms, sleep, retinal physiology, seasonal reproduction and various neuronal functions. Melatonin exerts its effects through two G protein-coupled receptors (GPCR) called MT1 and MT2. GPCRs are known to form homo- and heterodimers, but the physiological relevance of these complexes remains a matter of debate. An increasing number of reports show that the function of these GPCR complexes is not restricted to the regulation of heterotrimeric G proteins but include also the regulation of other proteins like transporters and ion channels. Here, we report the formation of MT1/MT2 heterodimers in mouse retinal rod photoreceptors and show that the enhancing effect of melatonin on light sensitivity in these cells requires the activation of the heteromer-specific Gq/PLC/PKC signaling pathway. This study demonstrates the physiological relevance of GPCR heterodimerization.We next searched for new MT1 and MT2 interacting proteins in an unbiased manner by performing several proteomic and genetic screens. An interactome of 378 proteins was built. Bioinformatic analysis revealed the presence of several presynaptic proteins (voltage-gated calcium channel Cav2.2, SNAP25, Synapsin and Munc-18) in the MT1 interactome. Presynaptic localization of MT1 and spatial proximity with presynaptic proteins was confirmed in mouse and rat brains. Among these potential partners, we show that MT1 physically interacts with Cav2.2 in CHO cell line and inhibits Cav2.2-promoted Ca2+ entry in an agonist-independent manner suggesting a regulatory role of MT1 in neurotransmitter release.Another proteins identified in the screens was the dopamine transporter DAT. Physical interaction of DAT with melatonin receptors decreased DAT cell surface expression and diminished dopamine uptake in HEK293 cell. Supporting this result we found using the in vivo model of melatonin receptors knockout mice a respective increase of dopamine uptake in synaptosomal preparations of the striatum of supporting the physiological relevance of these GPCR/transporter complexes. In conclusion, this report shows that GPCR interactome building provides new insights into receptor function, like retinal and neuronal functions of melatonin receptors in our case. Formation of GPCR/GPCR, GPCR/ion channel and GPCR/transporter complexes may have a reciprocal functional impact, on the activity of the receptor and interacting partners thus elucidating new molecular mechanisms cellular cross-talk

Les gènes Hox sont présents dans la majorité des espèces du règne animal et sont nécessaires à la différenciation coordonnée des cellules le long de différents axes longitudinaux au cours du développement embryonnaire. Ils sont impliqués dans le maintien de l'homéostasie de nombreux tissus à l'âge adulte. Des mutations affectant leur expression et/ou leur fonction sont ainsi retrouvées dans de nombreux cancers chez l'Homme.Les gènes Hox codent pour des facteurs de transcription reconnaissant des séquences nucléotidiques très similaires. L'interaction avec une classe évolutivement conservée de cofacteurs, les protéines Pbx et Meis, permet aux protéines Hox de reconnaître des sites de liaison plus spécifiques. Cette interaction a d'abord été décrite pour dépendre d'un petit motif commun aux protéines Hox, l'hexapeptide (HX). Cependant, des analyses récentes ont montré que ce motif pouvait en fait être dispensable in vivo, soulignant une capacité étonnante des protéines Hox à pouvoir potentiellement utiliser différents motifs pour interagir avec les mêmes cofacteurs. Mon travail de thèse s'inscrit dans la problématique du rôle des petits motifs dans les interactions Hox-cofacteur. Un premier projet a consisté à réaliser une analyse systématique du mode d'interaction de chaque représentant des groupes de paralogie des protéines Hox humaines avec leurs cofacteurs Pbx/Meis. Ce travail a révélé de nouveaux modes d'interaction pour plusieurs protéines Hox. Un deuxième projet a consisté à mettre en place un nouveau système de crible moléculaire pour identifier des partenaires de la protéine humaine HoxA9 sauvage ou mutée dans son motif HX dans différentes lignées cellulaires. L'ensemble de mon travail de thèse ouvre ainsi de nouvelles perspectives sur notre compréhension du mode moléculaire d'action des protéines Hox et de leurs cofacteurs, que cela soit en contexte développemental normal ou pathologique
Hox genes are present in the vast majority of the animal kingdom, and are required for the differentiation of several longitudinal axes during embryogenesis. There are also involved in the homeostasis of several tissues in the adult organism. Mutations affecting their expression and/or function are found in numerous human cancers.Hox genes encode for transcription factors that recognize short and highly similar DNA-binding sites. The direct interaction between Hox proteins and two evolutionary classes of cofactors, the Pbx and Meis proteins, allows them to recognize more specific DNA-binding sites. This interaction was first described to rely on a common short Hox protein motif called hexapeptide (HX). However, subsequent functional and molecular analyses showed that the HX motif could be dispensable for the interaction with Pbx and Meis partner in vivo. These results strongly suggest that Hox proteins could use different motifs to interact with the same set of cofactors. Such alternative motifs are unknown in mammalian Hox proteins.My thesis work is dedicated to the issue of the role of the HX motif and other short motifs in Hox-cofactor interactions. More particularly, I developed two main projects using human Hox proteins and cell lines derived from different tissues as a model system. My first project consisted in the systematic analysis of the interaction property of all Hox paralogs with the Pbx/Meis cofactors. This work revealed new Pbx/Meis-interaction interfaces in human Hox proteins. My second project consisted in establishing a new molecular screen to identify transcriptional partners of the wild type or HX-mutated human HoxA9 protein in different cell lines.Overall, my thesis work opens new perspectives into our understanding of the molecular mode of action of Hox proteins and their cofactors, in a normal or pathological developmental context

Tau est une protéine neuronale qui est observé hyperphosphorylé et agrégée dans les filaments hélicaux appariés (PHFs) dans les cerveaux de la maladie d’Alzheimer. La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire a permis une caractérisation analytique de la protéine Tau phosphorylée, également d’étudier les interactions de Tau avec des partenaires moléculaires. Parmi de 16 motifs pS/pT-P présents dans la séquence de Tau, il y a 14 sites phosphorylés par ERK2(Extracellular signal-Regulated Kinase2). Ce profil de phosphorylation est très semblable à celui obtenu avec un extrait de cerveau de rat. En plus, il est montré que la protéine Tau phosphorylée uniquement par ERK2 présente des propriétés d’agrégation semblables à la protéine Tau phosphorylée par les extraits de cerveaux de rat. Nous avons mis en évidence que Tau est un substrat de ERK2 reconnu par des sites multiples d’ancrage. Par ailleurs, des oligonucléotides interagissent avec Tau au niveau des séquences [209-246] et [267-289], et cette interaction est abolie par la phosphorylation de Tau par la kinase ERK. En conclusion, la phosphorylation de Tau par ERK sur les motifs S/T-P, localisés tout le long de sa séquence mais particulièrement dans le domaine régulateur riche en proline, a un impact sur les capacités d’agrégation de la protéine modifiée et sur ses propriétés d’interaction avec un partenaire moléculaire physiologique, l’ADN. Ces résultats concordent avec les études de réalisées dans des contextes cellulaires qui identifient ERK comme une kinase activée dans des conditions de stress du neurone qui pourrait conduire à une phosphorylation pathologique de Tau
Tau has a central role in neurodegeneration and is implicated in Alzheimer’s disease development. It is found aggregated in neurons affected by the disease, typically in paired helical filaments (PHFs) constituted of hyper-phosphorylated Tau. Nuclear Magnetic resonance Spectroscopy is used to characterize Tau phosphorylation pattern, as well as to study Tau interactions with molecular partners. Analysis of in vitro phosphorylated Tau by activated recombinant ERK2(Extracellular signal-Regulated Kinase2) with NMR spectroscopy revealed phosphorylation of 14 S/T-P sites among 16 such motifs, which has a similar phosphorylation pattern In vitro by rat brain extract, and both of phosphorylated Tau show similar ability to produce pTau filaments. In addition, Tau is ERK2 substrate to present multiple docking sites instead of one high affinity single D-site motif. Additionally, I have investigated the functional consequences of Tau interaction by ERK. Oligonucleotide sequences interact with [209-246] and [267-289] regions. I have shown that this interaction is abolished by Tau phosphorylation by ERK2. This study shows that the ERK2 kinase has the capacity by itself to phosphorylate Tau on many sites and that the resulting phosphorylation pattern increases pTau aggregation propensity. Moreover, ERK2 phosphorylation of Tau can lead to a loss of physiological function, such as its capacity to bind DNA. These results support the hypothesis that ERK activation might have a detrimental effect for Tau function and participate in AD physio-pathology

Chez l’adulte, 85 % des cas de cancers sont des carcinomes, qui ont donc pour origine des deregulations de l’homeostasie epitheliale. Trois types de genes sont a l’origine de la carcinogenese, les genes de la stabilite du genome, les oncogenes, et les suppresseurs de tumeurs. Parmi ces derniers, la famille des proteines lap, conservee au cours de l’evolution, est impliquee dans les processus de mise en place et de maintien de la polarite des cellules epitheliales. Son nom lui vient des deux domaines proteiques qui composent tous ses membres : un domaine lrr et un a plusieurs domaines pdz. Au laboratoire nous cherchons le role exact que jouent ces proteines chez l’homme. Une des caracteristiques communes des proteines lap est leur localisation subcellulaire mediee par leur domaine lrr. Nous avons ainsi cherche a decrypter le mecanisme moleculaire par lequel ces proteines, et notamment erbin et hscrib, etaient localisees a la membrane basolaterale des cellules epitheliales. De nombreuses techniques ont ete mises en Œuvre afin d’identifier le(s) partenaire(s) de localisation. Cependant, comme les laboratoires concurrents nous ne sommes pas arrives a nos fins. Une fois localisees a la membrane, les proteines lap interagissent avec des constituants des jonctions cellulaires. Dans ce manuscrit nous demontrons l’interaction entre erbin et Βeta-catenine, un constituant majeur des jonctions adherentes, ainsi que l’interaction entre hscrib et zo-2, une proteine impliquee dans les jonctions serrees. Apres avoir caracterise les modalites d’interaction entre les proteines de ces deux complexes, nous avons cherche leur fonction dans les cellules epitheliales
Carcinomas represent 85% of the cancer cases in the adult. Hence, they imply epithelial homeostasis dysregulation due to three types of genes: caretaker genes, oncogenes, and tumor suppressor genes. A newly described protein family belongs to the third type. The lap protein family (for lrr and pdz domains) is conserved through evolution and is implied in the establishment and the maintenance of epithelial cell polarity. In the laboratory we are looking for the role of the human lap members in epithelial cells. A hallmark of the family is their subcellular localization mediated by the lrr domain of each member. We tried to decipher the molecular mechanism allowing the localization of erbin and hscrib to the basolateral membrane of epithelial cells. Unfortunately, like others, we used numerous techniques to identify the binding partner(s) for the localization with no success. After reaching the basolateral membrane, lap proteins interact with components of the junctionnal complexes. We show in this report that an interaction exists between erbin and beta-catenin, a major protein of adherens junctions and between hscrib and zo-2, a cytosolic protein of the tight junctions. We characterized the modalities of these interactions and looked for their function in epithelial cells

Ilf3 et NF90 sont deux protéines générées par épissage alternatif à partir du gène ILF3. Pour chacune d’entre-elles, un épissage alternatif supplémentaire permet la synthèse de deux formes, une longue et une courte, qui diffèrent par la présence ou non d’une séquence N-terminale de 13 acides aminés. En plus de ces modifications post-transcriptionnelles, Ilf3 et NF90 subissent des modifications post-traductionnelles, phosphorylation et méthylation. Ces deux protéines illustrent à la fois le phénomène de polymorphisme protéique ainsi que celui de plurifonctionnalité des protéines. En effet, au moins 20 isoformes sont générées à partir du même gène, 12 pour Ilf3 et 8 pour NF90. Ce polymorphisme pourrait être à l’origine des différences de localisation subcellulaire observées selon l’isoforme considérée mais également d’ajustements au niveau de la régulation des interactions avec leurs partenaires et de la diversité des fonctions qui leur ont été attribuées. Après avoir montré que la présence des 13 résidus N-terminaux permet la localisation nucléolaire des formes longues d’Ilf3 et de NF90, nous avons effectué une approche protéomique qui a permis de caractériser 6 nouveaux partenaires de ces deux protéines. Les fonctions décrites de ces partenaires permettent de suggérer une implication de ces deux facteurs dans le métabolisme des ARN métabolisme des ARN.