Voies de signalisation de l'interféron-gamma dans les ovocytes et les embryons pré-implantatoires de souris

• Auteur / Autrice : Sandrine Truchet
• Direction : Pascale Debey, Juana Wietzerbin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et développement
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Thérèse Garestier-Hélène
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ludger Johannes
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Machelon, François Lefèvre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytokines

Souris de laboratoire

Interférons

Facteurs de transcription

Translocation (génétique)

Résumé

L'interféron-gamma (IFNg) est une cytokine pléiotropique ayant des effets antiviraux, antitumoraux, antiprolifératifs et principalement connue pour ses activités au sein du système immunitaire. Le signal intracellulaire déclenché par la fixation de l'IFNg sur son récepteur membranaire spécifique (IFNGR) fait intervenir deux familles de protéines : les Janus kinases (JAKs), associées à chaque sous-unité de récepteur et le facteur de transcription STAT1 (Signal Transducer and Activator of Transcription 1). Suite à une cascade de phosphorylation, ce dernier se dimérise et migre au noyau où il active la transcription des gènes cibles de l'IFNg en se fixant à des éléments d'ADN de type GAS (Gamma Activated Sequence). Néanmoins certains travaux suggèrent que le complexe IFNg/IFNGR pourrait permettre le transport et même la translocation nucléaire nucléaire de STAT1 par le biais de la séquence de localisation nucléaire de l'IFNg, les facteurs STATs en étant eux-mêmes dépourvus. Le but de cette étude est d'utiliser l'ovocyte et l'embryon pré-implantatoire de souris en tant que modèle pour explorer les mécanismes de la signalisation de l'IFNg et les voies du trafic intracellulaire pouvant conduire l'IFNg et/ou son récepteur de la membrane au noyau. Dans un premier temps, nous avons montré, par immunofluorescence et RT-PCR, que les deux sous-unités (IFNGR1 et IFNGR2) du récepteur de l'IFNg étaient naturellement exprimées par les ovocytes et les embryons de souris. Cependant, bien que l'IFNg extracellulaire semble effectivement interagir avec son récepteur, aucune accumulation nucléaire de STAT1 n'est observée dans les ovocytes et les embryons pré-implantatoires de souris suite à cette stimulation. En revanche, STAT1 ainsi que d'autres facteurs de cette famille apparaissent être phosphorylés de manière permanente et résider dans le noyau de ces cellules, associés aux granules interchromatiniens. Par ailleurs, un épitope reconnu par l'anticorps dirigé contre le récepteur de l'IFNg au niveau du compartiment nucléolaire a été mis en évidence aussi bien dans les ovocytes et les embryons pré-implantatoires de souris que dans les cellules somatiques en culture. Cet épitope a été purifié à partir de préparations de nucléoles ou immunoprécipité à partir d'extraits nucléaires totaux et, dans les deux cas, une protéine de masse moléculaire apparente d'environ 31 kDa a été détectée par Western blot. L'identification de cette protéine et de ses éventuels partenaires d'interaction par spectrométrie de masse est ainsi en cours

Interferon-gamma (IFNg) is a cytokine which is best known for its role in the immune system and exerts pleitropic biological activities such as antiviral, antitumoral and antiproliferative effects. Upon binding of IFNg on its specific cellular receptor (IFNGR), intracellular signal transduction relies on two protein families, namely the Janus Kinases (JAKs) which are associated to each receptor's subunits, and the transcription factor STAT1 (Signal Transducer and Activator of Transcription 1). Interaction between IFNg and its receptor triggers a cascade of phosphorylations which leads to the phosphorylation of cytoplasmic STAT1, its dimerization and nuclear translocation. Once in the nucleus, activated STAT1 binds to specific DNA elements named GAS (Gamma Activated Sequence/Site) located in the promoters of IFNg inducible genes and activates their transcription. Nevertheless, some publications suggest that the IFNg/IFNGR complexe may play a role in intracellular trafficking of STAT1 and even in its nuclear translocation which could be mediated by the nuclear localization sequence (NLS) of IFNg. Indeed, no NLS has been identified in STAT proteins. The aim of this study was to use mouse ovocytes and preimplantation embryos as models to explore the signal transduction induced by IFNg in these cells and the mechanisms underlying the intracellular trafficking of its receptor eventually leading the nuclear localization of IFNg and/or its receptor. It was first shown, both by indirect immunofluorescence and RT-PCR, that the two subunits (IFNGR1 and IFNGR2) of the IFNg receptor are naturally expressed in mouse ovocytes and preimplantation embryos. However, despite the apparent binding of IFNg to its receptor, no massive nuclear accumulation of STAT1 is observed in mouse ovocytes and preimplantation embryos upon IFNg stimulation, whatever the doses or the stimulation times tested. Conversely, STAT1 as well as other members of this transcription factors family appear to be permanently phosphorylated and reside in the nuclear compartment, associated with interchromatin granules clusters (IGCs) or "speckles". On the other hand, anti-IFNGR1 antibody recognizes systematically an epitope associated with the nucleolar compartment, in mouse ovocytes and preimplantation embryos, as well as in several somatic cell lines. This epitope was purified from nucleoli preparations and immunoprecipitated from total nuclear extracts. In both cases, a single peptide with an apparent molecular weight of about 31 kDa was detected by Western blot analysis. This epitope is now being identified by mass spectrometry