Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Sanja Perkovska
Direction : Christiane MendreBernard Mouillac
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Montpellier 2

Résumé

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Mécanismes moléculaires de la signalisation et du trafic des récepteurs V1b et V2 de la vasopressine L'arginine-vasopressine (AVP) est une hormone neurohypophysaire induisant la libération d'ACTH des cellules corticotropes pituitaires et un effet rénal antidiurétique via respectivement les récepteurs V1b et V2 (V1bR et V2R). Peu de choses sont connues concernant les mécanismes moléculaires de la signalisation et du trafic du V1bR. Parallèlement, le fonctionnement du V2R est bien mieux décrit. Cependant, d'un point de vue physiopathologique, la plupart des mutations naturelles du V2R conduisent à la rétention intracellulaire du récepteur qui devient incapable d'interagir avec l'AVP et promouvoir la réabsorption d'eau. Cette rétention conduit à une maladie rénale, le diabète insipide néphrogénique congénital (DINc). De nouvelles stratégies thérapeutiques focalisées sur le trafic des récepteurs séquestrés doivent donc être développées. Dans une partie plus fondamentale, nous avons étudié les mécanismes moléculaires impliqués dans la signalisation et le trafic du récepteur V1b tels qu'internalisation, recyclage et désensibilisation. Nous avons démontré en utilisant des cellules KO pour les arrestines, qu'après activation par l'AVP, V1bR internalise fortement dans la cellule par un mécanisme arrestine-dépendant. En utilisant une approche biophysique de BRET, nous avons corroboré ces résultats par la visualisation d'une interaction directe récepteur-arrestine AVP-dépendante impliquant principalement la partie C-terminale du récepteur. Les substitutions des sérines 368, 371, 373, 374 de l'extrêmité C-terminale en alanines (sites putatifs pour GRK) n'affectent pas les processi d'internalization/recyclage du V1b-R, ni son interaction avec l'arrestine. Des chimères V1bR-V2R formées par échange de leurs séquences C-terminales nous ont permis de corréler une interaction faible et transitoire du V1bR et de l'arrestine avec son recyclage rapide (récepteur de classe A), ainsi qu'une interaction forte et prolongée du V2R avec l'arrestine et son recyclage lent (récepteur de classe B). Contrairement au phénomène d'internalisation, le processus de désensibilisation ne semble pas impliquer la partie C-terminale du récepteur V1b, ni la proline 9 de la boucle i2 du récepteur car des modifications de ces 2 domaines n'affectent pas ce processus. De plus, la désensibilisation peut se produire en l'absence d'internalisation. La désensibilisation et l'internalisation du récepteur V1b semblent constituer deux phénomènes indépendants. Nous avons aussi démontré que le V1bR pouvait former non seulement des homodimères mais aussi des hétérodimères avec V2R. Dans l'hétérodimère, l'AVP et l'agoniste sélectif du V1bR humain d[Cha4]AVP produisent des effets différents vis-à-vis de l'interaction récepteur-arrestine et d'une augmentation de calcium, nous conduisant à déduire que la voie Ca2+ nécessiterait l'activation d'un seul protomère alors que le recrutement de l'arrestine nécessiterait l'activation des deux. De plus, V1bR interagit non seulement avec Gq mais aussi avec Gs, selon la nature du ligand et de la localisation du récepteur dans des compartiments spécialisés de la membrane plasmique. En vue d'une application thérapeutique potentielle pour le DINc, nous avons pu développer et caractériser de nouveaux agonistes pharmacochaperones capables de rapatrier et activer certains mutants DINc du V2R. De plus, ces agonistes de la voie Gs sont des ligands biaisés puisqu'ils sont antagonistes de la voie arrestine. Ces nouvelles pharmacochaperones agonistes biaisées permettant une durée d'action potentielle plus longue, offrent de nouvelles perspectives pour les patients atteints de DINc.