Apport de techniques morphologiques ultrastructurales pour l'étude du rôle de la glycosylation dans le trafic intracellulaire dans les cellules épithéliales polarisées

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Leteurtre
• Direction : Guillemette Huet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Anatomie et cytologie pathologiques
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycoprotéines

ultrastructure

Cellules

Communication cellulaire

Glycosylation

Glycoprotéines

Ultrastructure

Cellules -- Interaction

Glycosylation

Résumé

Le GalNAc-O-bn est un inhibiteur compétitif de la O-glycosylation. Appliqué aux cellules HT-29 polarisées, il entraîne des perturbations cellulaires, témoignant du rôle de la glycosylation dans le maintien du phénotype cellulaire. Nous avons approfondi les effets du GalNAc-O-benzyl sur différents modèles cellulaires par l'utilisation de techniques morphologiques ultrastructurales, conventionnelle et après immunomarquage sur coupes de cellules congelées et préparations d'organites intracellulaires. Le traitement prolongé par cet inhibiteur entraînait deux phénomènes indépendants l'un de l'autre, variables selon le type cellulaire : 1- un phénotype de maladie de surcharge lysosomale lié au stockage intracellulaire de dérivés oligosaccharidiques d'élongation du GalNAc-O-benzyl ; 2- une perte d'expression apicale de glycoprotéines (dipeptidylpeptidase IV (DPP IV), antigène carcinoembryonnaire et la mucine membranaire MUC1) liée aux inhibitions de la glycosylation endogène par le GalNAc-O-benzyl. Pour étudier les mécanismes responsables des modifications d'expression des glycoprotéines apicales, nous avons effectué un immunomarquage sur des préparations de vésicules de transport. Les résultats obtenus ont montré un transport correct de la DPP IV et de protéines de régulation de l'adressage apical (t-SNARE syntaxine 3 et annexine XIIIb associée aux rafts) depuis l'appareil de Golgi vers les vésicules de transport. Le blocage se situe donc lors du transport et/ou de la fusion membranaire de ces vésicules. Des résultats préliminaires montraient la présence de la galectine 4 dans ces vésicules suggérant un rôle de cette lectine dans l'adressage apical par l'intermédiaire de son affinité pour des ligands glycanniques. Nous avons aussi montré que le GalNAc-O-benzyl perturbe le recyclage du récepteur de la transferrine, protéine N- et O-glycosylée. En conclusion, ces résultats montrent le rôle de la glycosylation dans le contrôle de certaines étapes du trafic intracellulaire.

GalNAc-O-bn is an inhibitor of O-glycosylation. In the model of polarized HT-29 cells, GalNAc-O-bn causes cellular alterations, which give evidence for the role of glycosylation in maintenance of the cell phenotype. We haved studied thoroughly the cellular effects of the GalNAc-O-bn by use of morphological ultrastructural approaches, classical and with immunochemistry on ultrathin sections of freezed cells and on isolated cell compartments. Prolonged treatment by GalNAc-O-bn causes two independent and cell-type specific events: 1- the appearance of a storage phenotype correlated to the intracellular accumulation of GalNAc-O-bn derived oligosaccharides; 2- an alteration in the normal localization of apical glycoproteins (dipeptidylpeptidase IV (DPP IV), carcinoembryonic antigen and the mucin-like glycoprotein MUC1) in relation to inhibition of the cell glycosylation process by GalNAc-O-bn. To further study, the mecanisms responsible for the alteration in the localization of apical glycoproteins, we realized an immunochemistry on transport vesicles. The results indicated a normal transport of DPP IV and of two regulatory molecules implicated in the apical transport (t-SNARE syntaxine 3 and annexine XIIIb associated with rafts) from the Golgi apparatus to transport vesicles. The blockage resides in the transport and/or the fusion events of the transport vesicles to the plasma membrane. Preliminary results showed the expression of galectin 4 on the transport vesicles, which suggests a role for this lectin in the apical traffic through interaction with glycan ligands. On endocytosis, the GalNAc-O-bn did not alter the internalisation of molecules but perturb the recycling of a glycoprotein, the receptor of transferrin. In conclusion, these results give evidence for the role of glycosylation in the controle of the intracellular traffic.