Physiopathologie de la fièvre méditerranéenne familiale : études fonctionnelles de la marenostrine

Pathophysiology of familial Mediterranean fever : functional analysis of the marenostrin protein

• Auteur / Autrice : Stéphanie Papin
• Direction : Serge Amselem
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique humaine
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris 12

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maladie périodique

Mots clés libres

Marenostrine

Résumé

La fièvre méditerranéenne familiale (FMF) est une maladie autosomique récessive caractérisée par des accès fébriles accompagnés d’une inflammation des séreuses à l’origine d’une symptomatologie abdominale et articulaire. En l’absence de traitement (colchicine), une amylose secondaire systémique peut se développer et se révéler par une insuffisance rénale. Le gène associé à la FMF, nommé MEFV a été identifié en 1997 ; il code une protéine putative de 781 acides aminés appelée marenostrine ou pyrine dont la fonction était inconnue. Les études menées en préalable à l’étude de la fonction de la marenostrine nous ont permis de mettre en évidence une nouvelle isoforme de la marenostrine, résultant d’un épissage alternatif de lexon 2 (marenostrine-d2), qui est majoritairement nucléaire alors que l’isoforme longue (marenostrine-fl) de la protéine est cytoplasmique. De plus, suite à la description d’une co-localisation de la marenostrine-fi avec la protéine ASC (Apoptosis speck-like protein containing a CARD) dans des aggrégats cytoplasmiques nommés specks, nous avons montré que les mutations les plus fréquentes de la marenostrine-fl et -d2 n’affectent pas sa localisation subcellulaire, ni sa co-localisation avec ASC dans les specks. ASC est une protéine impliquée dans l’activation des facteurs NFkB et dans la production d’IL-beta ; nous avons montré que les deux isoformes de la marenostrine (-fl et -d2) inhibent l’activation de ces voies de signalisation induites par ASC ; en revanche, les mutations de la marenostrine ne semblent pas modifier cet effet inhibiteur. Nous avons également étudié le promoteur du gène MEFV (dont l’expression est restreinte à la lignée myélomonocytaire) et montré que l’activation de l’expression du gène MEFV par le TNFalpha est dépendante des facteurs de transcription NFkB p65 et C/EBPbeta qui agissent de façon synergique. Enfin, nous avons réalisé un crible double-hybride chez la levure, en utilisant la marenostrine-fl et -d2 comme appât, ce qui nous a permis d’isoler de nombreux partenaires potentiels de la marenostrine, actuellement en cours de caractérisation dans le laboratoire. En parallèle aux études fonctionnelles réalisées, des études génétiques nous ont menés, d’une part, à l’identification des premiers facteurs génétiques modificateurs de l’amylose rénale liée à la FMF, et, d’autre part, à suggérer l’existence d’une hétérogénéité génétique dans la FMF.

Familial Mediterranean Fever (FMF) is a recessively-inherited infiammatory disorder characterized by recurrent episodes of fever and serosal inflammation manifested by sterile peritonitis, arthritis and/or pleurisy. The severity of the disease is due to the risk of occurrence of renal amyloidosis, which, in the absence of a daily and life-long administration of colchicine, leads to terminal renal failure. The MEFV (MEditerranean FeVer) gene, implicated in FMF, was identified in 1997 ; it encodes a protein of 781 residues named pyrin or marenostrmn (P/M), of unknown function, We first described a novel marenostrin isoform resulting from the alternative splicing of exon 2 : its nuclear localization differs dramatically from the cytoplasmic localization of the full length isoform. Then, as recent studies have shown that the interaction between marenostrin and ASC (Apoptosis speck-like protein containing a CARD) results in the formation of cytoplasmic hollow-centred aggregates called specks, in which there is a co-localisation of marenostrin and ASC, we expressed mutated marenostrin isoforms in HeLa cells and showed that they exhibited a subcellular localisation pattern similar to that of corresponding wild-type isoforms, in the presence or absence of ASC, ASC has been sho to be an activator of both the NFkB signalling pathway and IL-1beta production; we demonstrated that the two marenostrin isofornis inhibit those two ASC-induced signalling pathways, and that marenostrin mutations do not affect this inhibitory effect. We also studied the promoter of MEFV, a gene whose expression is restricted to the myelomonocytic lineage; we demonstrated that the TNFalpha-induced expression of MEFV is dependent on a synergy between NFkB p65 and C/EBPbeta transcription factors. Finally, in order to identify marenostrin binding partners, we have performed a yeast two-hybrid screen using marenostrin-fl and -d2 as baits. This allowed us to identify several marenostrin-interacting proteins, which are currently under investigation in the laboratory. In addition to those functional studies, genetic studies allowed us to identify the first genetic modifying factors of FMF-associated amyloidosis, and to suggest the existence ofa genetic heterogeneity in FMF.