Identification et étude des gènes cibles du récepteur nucléaire Liver Receptor Homolog-1

Identification and study of the nuclear receptor Liver Receptor Homolog-1 target genes

• Auteur / Autrice : Elisabeth Fayard
• Direction : Johan Auwerx
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs nucléaires (biochimie)

Facteurs de transcription

Ciblage d'un gène

Résumé

LRH-1 (liver receptor homolog-1, NR5A2) est un récepteur nucléaire orphelin qui se lie à l'ADN sous forme de monomère et qui présente une conformation active en l'absence de ligand. L'expression de LRH-1 semble principalement confinée au foie, l'intestin, le pancréas exocrine et l'ovaire. Outre un rôle important de LRH-1 au cours du développement, la plupart des études visant à déterminer sa fonction chez l'adulte a été réalisée dans le foie et des données récentes dévoilent son implication dans la physiologie intestinale et ovarienne. Dans le contexte d'un manque d'études évident sur LRH-1 dans le pancréas, nous avons identifié carboxyl ester lipase comme premier gène cible de LRH-1 exprimé dans le pancréas, en utilisant l'approche du gène candidat. Par cette régulation, LRH-1 pourrait jouer un rôle dans l'absorption lipidique et l'assemblage des lipoprotéines, étendant ainsi sa fonction à l'homéostasie des lipides. En outre, nous avons découvert un rôle de LRH-1 inattendu dans la prolifération cellulaire via la régulation des cyclines D1 et E1 par différents mécanismes, impliquant chacun la -caténine. Ceci nous a conduit à montrer un rôle de LRH-1 dans le renouvellement des cellules intestinales. Finalement, nous présentons une adaptation de la stratégie du “gene trapping” à l'identification des gènes cibles de LRH-1. Cette approche contraste avec les technologies classiques utilisées pour l'analyse de l'expression génique différentielle par le fait qu'elle est basée sur l'analyse de l'expression d'un gène rapporteur contrôlée par des promoteurs endogènes plutôt qu'en analysant les niveaux d'ARN endogènes. L'identification de nouveaux gènes cibles de LRH-1 devrait étendre notre connaissance sur les rôles potentiels de ce récepteur nucléaire orphelin dans différentes voies physiologiques et pathologiques. Cette connaissance pourrait être déterminante pour éventuellement valider LRH-1 comme une nouvelle cible thérapeutique.

The liver receptor homolog-1 (LRH-1, NR5A2) is an orphan nuclear receptor that binds to DNA as a monomer and that shows an active conformation in the absence of ligand. LRH-1 expression is mostly confined to the liver, the intestine, the exocrine pancreas, and the ovary. Beside an important role of LRH-1 during development, most of the studies aiming to determine its function in the adult have been performed in the liver and recent data are starting to shed some light on its implication in intestinal and ovarian physiology. In the context of an obvious lack of study on LRH-1 in the pancreas, we identified carboxyl ester lipase as the first LRH-1 target gene expressed in the pancreas, using the so called “candidate gene approach”. Via this regulation, LRH-1 is expected to play a role in lipid absorption and lipoprotein assembly, hence further extending its function in lipid homeostasis. In addition, we have uncovered a completely novel role for LRH-1 in cell proliferation through the regulation of both cyclins D1 and E1 via different mechanisms, both involving -catenin. This led us to demonstrate the implication of LRH-1 in intestinal cell renewal. Finally, we report the adaptation of the “gene trapping” strategy to the identification of LRH-1 target genes. This approach contrasts with the classical technologies used for differential gene expression analysis in that gene identification is performed by monitoring the expression of a reporter gene controlled by endogenous promoters rather than analysing endogenous mRNA levels. Even though most of the regulations by LRH-1 still await confirmation and characterization in integrated systems in vivo, the identification of novel LRH-1 target genes is expected to extend our knowledge on the potential roles of this orphan nuclear receptor in various physiological and pathological pathways. This knowledge could be determinant to perhaps validate LRH-1 as a novel therapeutic target.