Étude et modification du potentiel de N-glycosylation du mai͏̈s transgénique exprimant la lactoferrine humaine recombinante

Analysis and modification of the N-glycosylation potential of transgenic maize expressing recombinant human lactoferrin

• Auteur / Autrice : Bénédicte Petit-Samyn
• Direction : Philippe Delannoy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lactoferrines

Glycosylation

Glycosyltransférases

Glycoprotéines

Allergénicité

Plantes transgéniques

Protéines recombinées

Résumé

L'utilisation en thérapie humaine des protéines recombinantes produites dans les plantes est actuellement limitée par leur glycosylation qui diffère de celle observée sur les glycoprotéines humaines d'origine. En effet, les structures N-glycanniques généralement observées chez les plamtes sont de type paucimannosidique [Xylβ1-2]Man3GIcNAc[Fucα1-3jGlcNAc, les résidus β1,2-xylose et α1,3-fucose étant respoensables de l'alIergénicité des glycoprotéines végétales. Au cours de nos travaux, nous avons étudié le potentiel de N-glycosylation du mai͏̈s, plante monocotylédone utilisée comme système d'expression hétérologue par la société Meristem Therapeutics de Clermont-Ferrand. Dans un premier temps, nous avons déterminé la structure des N-glycannes portés par une glycoprotéine modèle exprimée dans le mai͏̈s, la lactoferrine humaine recombinante (mLf). Nos résultats ont montré que mLf est majoritairement substituée par des N-glycannes de type paucimannosidique [Xylβ1-2]Man3GIcNAc[Fucα1-3]GlcNAc. Nous avons approfondi cette étude structurale en réalisant une analyse comparative de la N-glycosylation site-par-site de mLf avec celle de la lactoferrine humaine recombinante exprimée dans le tabac pIante dicotylédone.

Cette analyse nous a permis de montrer que le mai͏̈s, comme le tabac, représente un système d'expression capable de respecter le profil de N-glycosylation d'une glycoprotéine hétérologue et ceci de manière ''site spécifique''. Nous avons ensuite initié l'''humanisation'' du potentiel de N-glycosylation du mai͏̈s en tentant d'exprimer in planta une galactosyltransférase (hβ4GT I) et une sialyltransférase (hST6Gal I) humaines, impliquées dans la biosynthèse des antennes des N-glycannes. Après transformation stable du mai͏̈s via A. Tumefaciens avec un vecteur d'expression inserrant les ADNc de ces deux enzymes, nous avons déterminé les activités enzymatiques à partir d'extraits protéiques totaux. AIors que l'activité galactosyltransférase mesurée in vitro s'est avérée très faible, la ST6Gal I produite dans la plante est très active in vitro et présente des paramètres cinétiques comparables à ceux de ST6Gal I produite dans les cellules d'insectes. Ces premiers résultats sont encourageants et démontrent la possibilité d'exprimer des glycosyltransférases humaines actives dans le mai͏̈s et ainsi d'améliorer son potentiel de glycosylation.