Étude et caractérisation de l'expression de nouveaux transporteurs de zinc de la famille ZnT chez les mammifères

Study and characterization of new zinc transporters expression of the ZnT family in mammals

• Auteur / Autrice : Séverine Devergnas
• Direction : Michel Sève
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biologique et médical. Biotechnologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Zinc

Homéostasie

Régulation génétique

Carence en zinc

Mots clés libres

Transporteurs ZnT

Résumé

Le zinc est un oligo-élément essentiel pour la vie. Le zinc n'est pas seulement un nutriment important, ou un cofacteur de nombreuses enzymes et de facteurs de transcription, il est désormais considéré comme un médiateur intracellulaire. L'homéostasie du zinc résulte de la coordination de diverses protéines: les ZIP, les métallothionéines et les ZnT appartenant à la famille CDF. Le récent décryptage du génome humain a permis d'identifier de nouveaux gènes, ainsi nous avons pu caractériser deux nouveaux gènes de la famille SLC30, nommés SLC30A8 et SLC30A JO. L 'homéostasie du zinc est maintenue par l'action de ces protéines dont la transcription est ellemême dépendante en partie de la concentration en zinc extracellulaire. En cas de carence, les taux de transcription de ZnT -S,-Sc et 7 sont augmentés. Ces transporteurs, que nous avons localisés au niveau de l'appareil de Golgi, pourraient permettre aux protéines néo-synthétisées l'apport en zinc nécessaire à leur fonctionnalité. Nous avons également montré que la protéine ZnT-8 est un transporteur du zinc spécifique des cellules sécrétrices d'insuline, localisé au niveau même des vésicules contenant l'insuline, et dont la régulation de la transcription, tout comme l'insuline, est dépendante du taux de glucose extracellulaire. Le zinc est impliqué dans tous les aspects métaboliques et structuraux des différents compartiments cellulaires. C'est pourquoi la connaissance de ce contrôle cellulaire du zinc est indispensable à une modélisation et à une compréhension du fonctionnement de la cellule.

Zinc is an essential trace element. It is involved in many cellular processes because it is a cofactor of enzymes, nuc1ear factors and hormones. Therefore, is a very important component of cell viability Zinc homeostasis results from a coordinated regulation of different proteins: ZIP (uptake), metallothioneins (intracellular storage/trafficking), and ZnT (excretion). Using genomic databanks, we have analyzed and identified two novel SLC30 genes: SLC30A8 and SLC30A10. Zinc homeostasis is maintained by the action of these proteins, and their transcription is partly dependent of extra cellular zinc concentration. Ln case of zinc deficiency, ZnT-5, -5c and -7 genes are over-expressed. These transporters that we have localized in the Golgi apparatus could provide essential zinc to neo-synthesised proteins for their functionality. Furthermore, we showed that ZnT-8 is a zinc transporter specifie of pancreas and expressed in beta cells. ZnT -8 facilitates the accumulation of zinc from the cytoplasm into insulin vesic1es, and its transcription regulation is dependent, like insulin, of extra cellular glucose concentration. Zinc is implicated in all metabolic and structural aspects of the different cellular compartments. Therefore the cellular control of Zinc requires to be understood and is essential tot fear the cellular working