Role de l'autophagie dans le controle du metabolisme des glycoconjugues dans la lignee cellulaire cancereuse colique humaine ht-29

Autophagy and the control of glycoconjugate metabolism in the human colon cancer cell line ht-29

• Auteur / Autrice : JEAN-JACQUES HOURI
• Direction : Patrice Codogno
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences médicales
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Nos travaux anterieurs ont montre que la maturation des chaines oligosaccharidiques des proteines n-glycosylees dependait de l'etat de differenciation des cellules ht-29 (lignee cellulaire derivee d'un carcinome colique humain). Cette difference semblait due a une degradation lysosomiale d'une fraction des proteines n-glycosylees neo-synthetisees, substituees par des oligosaccharides de type oligomannosidiques, dans les cellules indifferenciees. Au cours de ce travail, l'utilisation de la swainsonine qui inhibe les activites de 1) l'alpha-mannosidase ii golgienne, enzyme cle de la maturation des chaines oligomannosidiques en chaines n-acetyllactosaminiques des proteines n-glycosylees, 2) des alpha-mannosidases lysosomiales, nous a permis d'affirmer la deviation precoce d'une fraction des proteines n-glycosylees de la voie d'exocytose et leur accumulation dans le lysosome. En effet, l'accumulation de chaines oligosaccharidiques de type hybride dans les cellules differenciees temoigne de la presence des proteines n-glycosylees dans l'appareil de golgi et l'accumulation preferentielle de chaines de type oligomannosidique dans les cellules indifferenciees reflete leur sequestration dans le compartiment lysosomial. De meme, un desequilibre du metabolisme des glycosphingolipides a ete mis en evidence sur la base de l'utilisation du lactosylceramide et du ganglioside gm1 radiomarques isotopiquement sur le residu c3 de la sphingosine. Le catabolisme lysosomial de ces glycosphingolipides est plus important dans les cellules indifferenciees. Dans les cellules differenciees, une fraction des glycosphingolipides subit une elongation de leurs chaines saccharidiques qui atteste d'un recyclage des glycosphingolipides vers les compartiments biosynthetiques. Que ce soit au cours du metabolisme des proteines n-glycosylees ou des glycosphingolipides, aucune variation importante de l'activite des enzymes responsables de la synthese des chaines oligosaccharidiques pouvait rendre compte de ces differences metaboliques en fonction de l'etat de differenciation enterocytaire des cellules ht-29. Ces differences reposent sur une autophagie constitutive, composante essentielle du catabolisme des glycoconjugues dans les cellules indifferenciees. Cette voie autophagique a ete caracterisee sur le plan moleculaire par sa sensibilite a la 3-methyladenine qui interfere avec l'etape de sequestration vacuolaire et a l'asparagine qui inhibe la fusion des vacuoles autophagiques avec le compartiment lysosomial. Des experiences de fractionnement subcellulaire ont permis de montrer la dynamique d'apparition des glycoproteines substituees par des chaines oligomannosidiques dans le compartiment lysosomial. La presence de la proteine disulfide isomerase, proteine residente du reticulum endoplasmique, dans cette fraction lysosomiale, renforce l'idee de l'origine reticulaire de la sequestration autophagique. La sequestration autographique de marqueurs du cytosol (lactate deshydrogenase ou trisaccharide 3h raffinose apres electrocharge) ont montre la nature generale et differentiation-dependante de l'autophagie dans les cellules ht-29. Une proteine gi3 est impliquee dans le controle de la sequestration autophagique dans les cellules ht-29. La surexpression de la sous-unite alpha i3 par transfection augmente les capacites autophagiques des cellules indifferenciees. La stabilisation de la proteine gi3 en association avec le gdp apres traitement par la toxine de bordetella pertussis inhibe la sequestration autophagique et restaure un transport quantitatif des proteines n-glycosylees entre le reticulum endoplasmique et l'appareil de golgi