Etude des séquences d'ADN et des facteurs de transcription impliqués dans le contrôle transcriptionnel par le glucose et l'AMPc du gène de la pyruvate kinase hépatique

• Auteur / Autrice : Dan Qing Lou
• Direction : Axel Kahn
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11
• Jury : Président / Présidente : Jean Girard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Girard, Armelle Leturque, Jean-Louis Danan, Annick Harel-Bellan, Tarik Issad
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Armelle Leturque, Jean-Louis Danan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs nucléaires orphelins

Séquences d'acides nucléiques régulatrices

Éléments de régulation transcriptionnelle

Facteurs de transcription

Endocrinologie moléculaire

Pyruvate kinase

Résumé

Le glucose est un modulateur essentiel de l'expression de nombreux gènes codant pour des enzymes du métabolisme du foie impliquées dans la glycolyse ou la lipogenèse chez les mammifères. Cependant, les mécanismes moléculaires responsables des effets géniques du glucose dans les hépatocytes ne sont que partiellement connus en particulier peu de facteurs de transcription n’ont pu être impliqués clairement. Le gène de la pyruvate kinase hépatique (PK-L) est un modèle très attrayant pour l'étude des mécanismes impliqués dans la régulation des gènes par le glucose. Ce gène code pour une enzyme clé de la glycolyse. Son expression est activée par un régime hyperglucidique et est réprimée par le jeûne et le glucagon via l’AMPc. Des études réalisées dans le laboratoire ont permis d’identifier un élément de réponse au glucose (GIRE) dans le gène de la PK-L. Dans le contexte du promoteur naturel, le GlRE a besoin de coopérer étroitement avec l’élément contigu liant le facteur HNF4 (L3). Le facteur de transcription USF, de type bHLH-LZ, se fixe sur le GIRE et semble être un des partenaires importants du complexe de transcription pour l'activation du gène par le glucose. Cependant, les protéines USF ne sont pas la cible du signal émis par le glucose. Au cours de mon travail de thèse, je me suis intéressée aux facteurs de transcription impliqués dans la régulation nutritionnelle et hormonale du gène de la PK-L. En utilisant la technique du simple hybride chez la levure, le criblage d'une banque d'expression d'ADNc d 'embryon de souris, nous a permis de cloner un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires orphelins, COUP-TFII. Des analyses fonctionnelles de COUP-TFII par transfection transitoire d'hépatocytes en culture primaire ont permis de suggérer que COUP­TFII contribue à la régulation négative du gène de la PK-L à faibles concentrations glucidiques. Cette hypothèse est en cours de validation dans un contexte plus physiologique, in vivo, dans un modèle de souris transgéniques surexprimant une forme dominante négative de COUP-TFII. L'activité de COUP-TFII ne semble pas être modifiée dans les différentes conditions métaboliques. Ainsi, afin de rechercher de nouvelles activités de liaison sur le GIRE qui pourraient être la cible du signal glucose, j'ai recriblé deux banques d'expression d'ADNc de foie de rat ayant subi une réalimentation hyperglucidique ou hyperprotéique correspondant à un état actif ou inactif du gène de PK-L, respectivement. Le criblage de la banque hyperglucidique a permis de cloner un ADNc qui pourrait coder pour un facteur de transcription ayant un motif de liaison à l'ADN de type doigts de zinc. La caractérisation et l'étude fonctionnelle de ce gène est en cours. Enfin, parallèlement, je me suis intéressée à la régulation transcriptionnelle négative du gène de la PK-L par l 'AMPc. Nous avons ainsi caractérisé deux séquences répondant négativement à l'effet de l'AMPc dans le promoteur de ce gène : le GlRE et le site adjacent L3, et mis en évidence l’implication d'HNF4 dans la réponse à l'AMPc. En conclusion, ces travaux ont permis d'identifier de nouveaux partenaires de complexe de réponse au glucose et de l'AMPc.