Thèse soutenue

Maturation et transport intracellulaire de la thyropéroxydase humaine

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Auteur / Autrice : Laurence Fayadat
Direction : Jean-Louis Franc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Médecine. Endocrinologie cellulaire et moléculaire
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Résumé

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La thyropéroxydase (TPO) est l'enzyme clé impliquée dans la synthèse des hormones thyroïdiennes. Bien que la TPO catalyse l'iodation de la thyroglobuline et le couplage de certains résidus iodotyrosines au niveau de la membrane apicale des cellules thyroïdiennes, la majorité des protéines sont retenues au niveau du réticulum endoplasmique et seules 15% des molécules accèdent à la surface cellulaire. Afin de mieux comprendre la maturation et le transport intracellulaire de la TPO humaine (hTPO), nous avons transfecté l'ADNc de la hTPO dans des cellules CHO. Dans les cellules CHO seules 15% à 20% des molécules de hTPO sont capables d'acquérir une structure tridimensionnelle reconnue par le mAb15 (anticorps qui reconnaît une structure conformationnelle) alors que la majorité des molécules (80 à 85%) est retenue dans le RE puis dégradée (demi-vie: 2-4h) par le protéasome cytosolique. Parmi les molécules reconnues par la mAb15, seules 20% sont capables d'atteindre la surface cellulaire alors que les 80% restantes sont dégradées (demi-vie :7-11h) par des protéases à sérine et à cystéine localisées au niveau de la membrane du RE. Nous avons donc montré que dans les cellules CHO, seules 2% des molécules de hTPO sont capables de gagner la surface cellulaire et que d'après son état de repliement (formes incorrectement repliées ou partiellement repliées reconnues par le mAb15), la hTPO est dégradé par deux systèmes différents au niveau du RE. Nous avons d'autre part montré que l'incorporation de l'hème au niveau de la hTPO était importante pour la sortie de la protéine du RE. Nous avons aussi mis en évidence un nouveau rôle pour l'H2O2 synthétisée à la surface des cellules thyroïdiennes et impliquée dans l'hormonosynthèse thyroïdienne. En présence d'H2O2, l'hème se lie de manière covalente à la hTPO et ceci par un phénomène de modification autocatalytique de l'hème. Nous avons d'autre part montré que la N-glycosylation est nécessaire à la prise de structure tridimensionnelle reconnue par le mAb15. Au niveau du RE, la hTPO interagit avec la calnexine et la calréticuline. Ces deux protéines chaperons, impliquées dans le contrôle de qualité du RE, ont une importance cruciale pour les premières étapes de repliement de la hTPO mais ne sont pas suffisantes pour la maturation complète de la protéine. Nous avons, par ailleurs, étudié le transport intracellulaire de la hTP02, une isoforme obtenue après épissage alternatif de l'ARNm de la hTPO et avons montré que cette isoforme est enzymatiquement inactive, n'accède jamais à la surface cellulaire et est très rapidement dégradée.