N-glycosylation et pathologies associées : étude de deux acteurs majeurs Man2C1 et Gdt1

N- Glycosylation and related diseases : study of two majors players Man2C1 and Gdt1

• Auteur / Autrice : Eudoxie Dulary
• Direction : Sandrine Duvet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Biologie moléculaire
• Date : Soutenance le 29/06/2017
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF)
• Jury : Président / Présidente : Anne Harduin-Lepers
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Hovnanian, François Foulquier, Sandrine Duvet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cécile Voisset, Mohamed Ouzzine

Mots clés

Mots clés contrôlés

Manganèse

Homéostasie

Appareil de Golgi

Syndrome CDG

Mannosidases

Glycoprotéines

Réticulum endoplasmique

Prostate -- Cancer

Glycosylation

Mots clés libres

ERAD

Man2C1

TMEM165

Résumé

Une altération du processus de N-glycosylation des protéines peut conduire à l’apparition de pathologies comme le cancer ou les "Congenital Disorders of Glycosylation" (CDG). La première partie de mon travail de thèse a porté sur l’étude de l’implication de la Man2C1 dans la cancérogenèse de la prostate. La Man2C1 est une glycosidase impliquée dans le processus ERAD « Endoplasmic reticulum associated degradation ». Nous avons montré le transfert de précurseurs oligosaccharidiques incomplets de type Man9Gn2 et Man5Gn2 sur les protéines, ainsi qu’une diminution de l’antennarisation des N-glycannes dans des lignées cancéreuses prostatiques. Cependant, même si nous avons observé une corrélation entre l’expression de la Man2C1 et l’activation de la voie PI3K/Akt aucun lien direct n’a été montré entre les deux phénomènes. La deuxième partie de mon travail de thèse a porté sur l’étude fonctionnelle de Gdt1p, orthologue fonctionnel de TMEM165, chez Saccharomyces cerevisiae. TMEM165, est une protéine golgienne dont la déficience conduit à l’apparition d’un CDG de type II. Nous avons étudié le rôle de Gdt1p dans le processus de glycosylation en utilisant différents mutants de pmr1p, unique transporteur de Ca2+/Mn2+ de l’appareil de Golgi. Notre étude a montré que le défaut de glycosylation observé est lié à une perturbation de l’homéostasie golgienne en Mn2+ et que la restauration de la glycosylation par le Mn2+ est associée au gradient calcique golgien, ce qui nous a permis de suggérer un rôle d’antiport Ca2+/Mn2+ pour Gdt1p.

N-glycosylation is a complex process localized in two cellular subcompartiments, the Endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. N-glycans are involved in physiological functions such as cell-cell interactions and also in the folding of N-glycoproteins newly synthesized. Disturbances of N-glycosylation process can lead to pathologies such as cancer or Congenital Disorders of Glycosylation.In the first part of my work, we studied the role of Man2C1 in prostate cancer genesis. Man2C1 is a glycosidase involved in the Endoplasmic reticulum associated degradation (ERAD). We pointed out the transfer of incomplete Man5Gn2 and Man9Gn2 oligosaccharide precursors and a decrease of N-linked glycan antennary profiles in prostate cancer cell lines. However, neither direct link between Man2C1 expression level, nor catalytic activity of Man2C1 and the level of activation of Akt pathway in prostate cancer cell lines have been demonstrated. In the second part of my work we analyzed the involvement of Gdt1p in N-glycosylation process in Saccharomyces cerevisiae. TMEM165 is a Golgi localized protein whose impairment leads to CDG type II. My study was based on TMEM165 ortholog in Saccharomyces cerevisiae, Gdt1p. We analyzed the involvement of Gdt1p in Glycosylation process using Pmr1p mutants, the only one Ca2+/Mn2+ transporter known in the Golgi apparatus. Our study has demonstrated that the glycosylation defect observed is due to a disturbance in manganese Golgi homeostasis and needs calcium gradient of golgi saccules. Our study confirmed Mn2+ transport function of Gdt1p and suggested an Ca2+/Mn2+ function for Gdt1p.