Academic literature on the topic 'Signalisations intracellulaires'

Les récepteurs sont les pièces maîtresses véhiculant l’information apportée par l’hormone de l’environnement extracellulaire vers le milieu intracellulaire. Par ce fait, la fraction de récepteur à la surface de la cellule peut déterminer la force du signal. La régulation du trafic du récepteur vers la surface de la cellule ainsi que les processus de rétention du récepteur dans les compartiments intracellulaires constituent des mécanismes clés pour l’activité du récepteur de la leptine (ObR). Une altération de ces mécanismes conduit au développement de l’obésité. Par ailleurs, la part du mécanisme classique d’activation des récepteurs à la membrane plasmique est mise en question, depuis la découverte d’une activité de signalisation propre à ces récepteurs intracellulaires. Ceux-ci peuvent déclencher une signalisation régulant une fonction particulière, différente de la signalisation des récepteurs de surface, ou en continuité avec ces derniers. Nous aborderons à la fois ces deux aspects en nous intéressant particulièrement au cas du récepteur de la leptine, c’est à dire i) la régulation de son niveau d’exposition à la surface cellulaire et ses répercussions sur le développement de l’obésité, et ii) la découverte de sa localisation et de sa signalisation dans certains compartiments intracellulaires.

Les récepteurs membranaires contrôlent les mécanismes essentiels tels que la croissance, l’adhésion, la différenciation et le métabolisme cellulaires via l’activation de voies de signalisation spécifiques. Il apparaît désormais que ces récepteurs ne signalent pas seulement depuis la surface des cellules, mais également, depuis des compartiments intracellulaires, en particulier les endosomes, seulement après avoir été internalisés avec leurs ligands via des voies d’endocytose différentes. Cette synthèse illustre comment une telle compartimentation spatio-temporelle de la transduction du signal permet un degré supplémentaire de régulation des processus cellulaires engagés.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) forment la plus grande famille de récepteurs membranaires avec 800 membres chez l’Homme qui sont exprimés à la surface de la cellule où ils répondent à un large panel de stimuli extracellulaires. Des avancées récentes indiquent que les RCPG sont également exprimés dans des compartiments intracellulaires où ils remplissent des fonctions importantes. Dans cette revue, nous nous intéresserons à la localisation et à la fonction des RCPG exprimés dans les mitochondries.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la plus grande famille de récepteurs membranaires. Classiquement, il était admis que la signalisation des RCPG, résultant de leur couplage aux protéines G, provenait exclusivement du pool de récepteurs présents à la surface cellulaire et, qu’une fois internalisés, les RCPG devenaient « silencieux ». À l’heure actuelle, il existe des preuves expérimentales montrant que des RCPG internalisés continuent à produire un signal via les protéines G. Dans notre travail, nous avons démontré, qu’une fois internalisé et présent dans la membrane des endosomes précoces, le récepteur du peptide insulinotrope dépendant du glucose (RGIP) continue de stimuler la production d’AMPc et d’activer la protéine kinase-A (PKA). En plus de preuves indirectes montrant que les cinétiques de production d’AMPc et d’activation de la PKA sont dépendantes de l’internalisation du RGIP et de son trafic intracellulaire, nous avons identifié la forme active de Gαs dans les endosomes précoces contenant le RGIP et détecté un signal au moyen d’une sonde par RET d’AMPc démontrant une production d’AMPc à la surface des endosomes contenant le GIP.

RET est un récepteur transmembranaire à activité tyrosine kinase qui a pour ligand un facteur neurotrophique, le GDNF. Les effets biologiques du GDNF nécessitent l'association de RET avec des microdomaines lipidiques des membranes cellulaires appelés rafts. D'autres part, des mutations germinales activatrrices de RET sont responsables du développement des néoplasies endocriniennes multiples de type 2A (NEM2A), et nous avons montré que ces formes oncogéniques de RET ne s'associent pas aux rafts. Nous avons alors développé un système d'acitivation inductible de RET, qui mime une activation de type NEM2A. Ce modèle nous a permis de démontrer que la signalisation intracellulaire NEM2A échappe à un contrôle étroit imposé par les rafts et conduit spécifiquement à une activation dérégulée de la kinase AKT. Ces résultats offrent de nouvelles perspectives pour comprendre les altérations des signalisations oncogéniques NEM2A et révèlent un rôle pour les rafts dans le contrôle qualitatif de l'activation d'AKT
The tyrosine kinase RET is a receptor for the neurotrophic factor GDNF. The association of RET with membrane microdomains called lipid rafts is mandatory for the biological effects of GDNF. On the other hand, dominant activating mutations of RET are causally associated with the development of the multiple endocrine neoplasia type 2A (MEN2A) sydrome and we have shown that oncogenic RET does not associate with lipid rafts. Using an inducible dimerization system of the RET protein that mimics oncogenic RET MEN2A activation, we showed that specific temporal adjustment of ligand-induced AKT activation, but not ERK activation, is dependent upon a lipid raft environment and that this control step is bypassed by RET mutants. The results provide new insights in the understanding of RET oncogenic signalling pathway and unravel a role for lipid rafts in the temporal regulation of AKT activation

Ce travail montre qu'une incubation prolongée des bronches humaines isolées en présence de fénotérol à dose pharmacologique induit une hyperréactivité bronchique à l'endotheline-1. Ce phénomène intéresse trois éléments clés de l'hyperréactivité bronchique : la cellule musculaire lisse, les fibres neurosensorielles et la cellule épithéliale. Nous avons mis en évidence, en utilisant des techniques d'immuno-histochimie et de biologie moléculaire, que l'exposition prolongée au fénotérol induit la synthèse des récepteurs de l'endothéline-1 et celle de leur ARN méssager au niveau de l'épithélium du tonus musculaire bronchique. Nous avons également montré que l'hyperréactivité dépend d'une cascade d'évènements intracellulaires impliquant la stimulation des récepteurs vanilloïdes présents sur les fibres neurosensorielles ainsi que l'activation du NF-kB, du système des MAP-kinases et des protéines kinases C
Our result show that chronic fenoterol exposure induces hyperresponsiveness top endothelin-1 in human isolated bronchi. This effect involves three crucial factors implied in airways responsiveness : the epithelial cells, the sensory nerves, and the airway smooth muscle cells. Our immunohistochemical and biomolecular findings reveal that fenoterol-induced sensitisation of human isolated bronchi involves epithelial endothelin-1 receptors synthesis, which suggests perturbation of the epithelial regulation of airway smooth muscle contraction in response to endothelin-1. In addition, we highlighted the intracellular signalling pathways implied in fenoterol-sensitisation including sensory nerves by vanniloid receptors stimulation, and NF-kB, MAP-Kinases and protein kinases C activation

Une réponse immunitaire efficace contre un large spectre de pathogènes ou contre des cellules tumorales nécessite l’activation des lymphocytes T CD4+. L’engagement du récepteur T par un peptide antigénique apprêté sur les produits de classe-II du complexe majeur d’histocompatibilité (peptide-CMH, pCMH) portés par une cellules présentatrices d’antigène (CPAg), conduit à de nombreux remaniements du lymphocyte T. Il s’établit notamment à l’interface entre le lymphocyte T et la CPAg, une structure spécialisée qui est la synapse immunologique (ou synapse immune). La synapse est le siège d’événements de signalisation intenses où diverses molécules de signalisation nécessaires l’amplification et la diversification du signal provenant du TCR sont recrutées. Ces évènements de signalisation sont régulés par l’adaptateur transmembranaire LAT (« Linker for Activation of T cells ») qui est présent à la membrane plasmique ainsi que dans des compartiments intracellulaires. La fraction intracellulaire de LAT est recrutée à la synapse immune et il est proposé que ces compartiments vésiculaires participent à la signalisation lymphocytaire T. L’objectif de ce travail de thèse a été de déterminer les voies de trafic intracellulaire nécessaires au recrutement de la fraction intracellulaire de LAT à la synapse immunologique et de comprendre le rôle de ce transport dans l’activation et la réponse lymphocytaire T. Par des approches d’extinction de l’expression de différentes molécules de transport intracellulaires dans les cellules T Jurkat ou des lymphocytes T CD4+ primaires humains ou par l’utilisation de souris Knock-Out (KO), nous avons mis en évidence plusieurs voies de transport impliquées dans le transport de LAT. Nous avons ainsi mis en évidence que le recrutement de LAT à la synapse immunologique nécessite une voie de sécrétion dépendante de la protéine SNARE vésiculaire VAMP7. L’analyse plus avant du transport de LAT a par ailleurs permis de montrer que LAT est présente dans des compartiments de recyclage alors que VAMP7 est principalement localisée dans l’appareil de Golgi. L’étude de la petite GTPase Rab6 et de la protéine t-SNARE syntaxine-16 qui sont impliquées dans des voies de transport rétrograde entre les endosomes de recyclage et l’appareil de Golgi, a permis de dévoiler que cette voie de transport est requise dans le recrutement de LAT à la synapse immunologique, ainsi qu’à la réponse lymphocytaire T in vitro, ex vivo et in vivo. Enfin, le rôle de la protéine de transport intraflagellaire IFT20, qui a déjà été mis en cause dans le transport du TCR, a été analysé chez la souris et a également montré des défauts de recrutement de LAT à la synapse et dans l’activation lymphocytaire T ex vivo et in vivo. Nos résultats mettent ainsi en évidence que la régulation du transport intracellulaire dans les lymphocytes T joue un rôle crucial dans l’activation lymphocytaire T. Nous proposons ainsi un modèle dans lequel LAT est constitutivement internalisé depuis la membrane plasmique et poursuit une voie de recyclage dépendante de l’appareil de Golgi qui contient la machinerie de sécrétion associé à VAMP7. Cette voie de transport intracellulaire, conditionnerait la resécrétion polarisée de LAT à la synapse immunologique dans les conditions d’activation et une réponse lymphocytaire T robuste
The immune response against a broad spectrum of pathogens or against tumor cells requires the CD4 + T lymphocytes activation. The triggering of T Cell Receptor (TCR) by peptide-MHC through antigen-presenting cells (APC) leads to numerous T-cell remodeling and the establishment of a specialized structure at the interface between the T lymphocyte and the APC: the immunological synapse. The synapse is the site of intense signaling events where various signaling molecules are recruited in order to amplify and diversify the signal initiated by the TCR. These signaling events are regulated by the transmembrane adapter LAT ("Linker for activation of T cells") which is present at the plasma membrane as well as in intracellular compartments. The intracellular fraction of LAT is recruited at the immune synapse and it is proposed that these vesicular compartments participate in T lymphocyte signaling. The objective of this thesis work was to determine the intracellular trafficking pathways required for the recruitment of the intracellular pool of LAT to the immunological synapse and understand the role of this transport in T cell activation and response. By silencing the expression of different intracellular transport molecules in Jurkat T cells or primary human CD4 + T lymphocytes, or by using Knock-Out (KO) mice, we have highlighted several trafficking pathways involved in the transport of LAT to the immune synapse. We have demonstrated that the recruitment of LAT to TCR activation sites requires a secretion pathway dependent on the vesicular SNARE protein VAMP7. Further analysis of the transport of LAT showed that LAT is present in recycling compartments whereas VAMP7 is mainly located in the Golgi apparatus. The study of the small GTPase Rab6 and the t-SNARE syntaxin-16 protein that are involved in the retrograde transport pathways between the recycling endosomes and the Golgi apparatus, demonstrated that this route of transport is required for the recruitment of LAT to the immunological synapse and for T lymphocyte response in vitro, ex vivo and in vivo as well. Finally, the role of intraflagellar transport protein IFT20, which has already been implicated in the transport of TCR, was analyzed in mice and also showed defects in LAT recruitment to synapse and T lymphocyte activation ex vivo and in vivo. Our results thus show that the regulation of intracellular transport plays a crucial role in T lymphocyte activation. We thus propose a model in which LAT is constitutively internalized from the plasma membrane and pursues a Golgi-dependent recycling pathway that contains the secretion machinery associated with VAMP7. This intracellular transport pathway would thus allow the polarized LAT re-secretion to the immunological synapse under activation conditions and a robust T lymphocyte response

L'angiotensine II (AngII) contribue à la prolifération des cellules musculaires lisses (CML) en stimulant les voies des phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) et des extracellular signal-regulated kinases (ERK). Les cibles de PI3-K ainsi que la régulation des interactions des voies PI3-K/Akt et ERK impliquées dans cette réponse ne sont pas clairement déterminées. Parmi les mécanismes moléculaires pouvant intervenir, la protéine PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes), capable de moduler la localisation nucléaire d'ERK et décrite comme substrat d'Akt, est un candidat potentiel. Nos objectifs ont été: 1) d'identifier les cibles des PI3-K impliquées dans l'effet prolifératif de l'AngII et 2) dans un contexte de suractivation d'Akt d'identifier les interactions moléculaires existant entre les voies PI3-K et ERK et d'évaluer leurs conséquences fonctionnelles sur la réponse proliférative de l'AngII. Dans des CML d'aorte de rat et dans des CHO surexprimant le récepteur AT(lA) (CHO-AT(lA)), les voies PI3-K et ERK sont activées indépendamment mais sont toutes deux nécessaires à la réponse mitogénique de l'AngII, bloquée par un inhibiteur spécifique d'Akt ou l'expression d'un mutant dominant négatif d'Akt. De façon inattendue, la surexpression d'Akt en CHO-AT(lA) inhibe la réponse proliférative de l'AngII. Cet effet est associé à une diminution de l'activité transcriptionnelle d'ERK consécutive à la rétention cytosolique de ces kinases, sans modification des niveaux de phosphorylation. La surexpression de PEA-15 en CHO-AT(lA) entraîne aussi une relocalisation cytoplasmique d'ERK et une inhibition de la réponse proliférative. De plus, l'activation d'Akt augmente la demi-vie de PEA-15. Nos résultats montrent que 1) l'activation spécifique d' Akt endogène est nécessaire à la réponse proliférative de l'AngII et 2) la suractivation d'Akt régule négativement ERK, par stabilisation de la protéine PEA-15 et rétention d'ERK au cytoplasme, abolissant l'effet prolifératif de l'AngII
Angiotensin II (AngII) takes part to vascular smooth muscle cells (SMC) proliferation by stimulating the phosphatidylinositol 3-kinases (PI3-K) and extracellular signal-regulated kinases 1/2 (ERK) pathways. The targets of PI3-K and the regulation of the interactions possibly involved between the PI3-K/Akt and ERK pathways are not clearly defined in this cellular response. Among the molecular mechanisms, the PEA-15 (phosphoprotein enriched in astrocytes) protein, which modulates ERK nuclear localization and is an Akt substrate, seemed a good candidate. Our aims have been : 1) to identify the PI3-K targets implicated in the proliferative effect of AngII and 2) to precise the molecular interactions between the PI3-K and ERK pathways and to assess their functional consequences on the AngII proliferative response when modifying the balance between the two pathways. In rat aortic SMC and in CHO cells overexpressing the AT(lA) receptor (CHO-AT (lA)), the PI3-K and ERK pathways are independently activated but both necessary for the mitogenic response, blocked by a specific Akt inhibitor or by the expression of a dominant negative Akt mutant. Unexpectedly, Akt overexpression in CHO-AT(lA) inhibits the proliferative response of AngII. This effect is associated with a decrease of ERK transcriptional activity without modification of its phosphorylation levels. Furthermore, Akt overexpression leads to the down-regulation of the AngII-induced ERK nuclear translocation. PEA-15 overexpression also leads to ERK cytosolic relocalization and inhibition of the proliferative response in CHO-AT(lA). Moreover, Akt activation increases PEA-15 half-life. Our results show that 1) the specific activation of endogenous Akt is necessary to the proliferative response of AngII and 2) the overactivation of Akt negatively regulates ERK by stabilizing PEA-15 and retaining ERK in the cytosol, abrogating the proliferative effect of AngII