Thèse soutenue

Modifications post-traductionnelles des protéines contractiles cardiaques : nouveaux biomarqueurs du remodelage ventriculaire post-infarctus

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Auteur / Autrice : Emilie Dubois
Direction : Christophe Bauters
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
Date : Soutenance le 18/10/2010
Etablissement(s) : Lille 2
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pasteur de Lille

Résumé

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Le remodelage ventriculaire gauche (RVG) est un processus complexe qui intervient après un infarctus du myocarde chez 30% des patients en dépit des meilleurs traitements connus actuellement. Le but de mon travail de thèse consistait à identifier les déterminants moléculaires du RVG dans le but de mieux en comprendre les mécanismes physiopathologiques. Pour cela, nous avons étudié les modifications post-traductionnelles des protéines contractiles du VG et en particulier, la phosphorylation et la O-N-acétylglucosaminylation (O-GlcNAc). Nous nous sommes ensuite particulièrement intéressés à la troponine T (TnT) pour laquelle nous avons ainsi pu mettre en évidence une diminution de la phosphorylation au niveau de la sérine 208 au niveau du VG et du plasma chez le rat, suggérant que cela pourrait être un marqueur du RVG post-infarctus. Pour cette étude, nous avons travaillé en collaboration avec l’unité INSERM U644 de Rouen sur un modèle expérimental d’insuffisance cardiaque. L’infarctus du myocarde est induit chez le rat par ligature de la branche descendante de l’artère coronaire gauche, les rats témoins subissant l’intervention mais sans ligature. Dans un premier temps, nous avons réalisé une étude globale du phosphoprotéome du VG en phase tardive du RVG (2 mois post-ligature). Pour cela, les protéines extraites du VG ont été séparées par électrophorèse bidimensionnelle puis colorées au Pro-Q®Diamond (spécifique des protéines phosphorylées) puis au Sypro®Ruby (spécifique des protéines totales). Par analyse bioinformatique, nous avons mis en évidences 69 spots polypeptidiques présentant des modulations de phosphorylation. Nous avons donc analysé ces spots par spectrométrie de masse et avons identifié 30 protéines correspondant à 53 spots polypeptidiques présentant des modulations de phosphorylation. Parmi ces protéines, nous avons choisi de nous concentrer et d’étudier 6 protéines contractiles : la TnT, l’alpha-tropomyosine 1 (α-Tm 1), la desmine, l’αB-crystalline et les chaînes légères de myosine 1 et 2 (MLC). Pour chacune de ces protéines, nous avons identifié le type d’acide aminé responsable de la phosphorylation et quantifié les modulations de phosphorylation dans le VG des rats insuffisants cardiaques (IC). De manière intéressante, nous avons observé que le VG des animaux IC présentait une diminution significative de la phosphorylation sur les résidus sérine pour l’α-Tm 1, la TnT et la MLC-2 et sur les résidus de tyrosine pour l’αB-crystalline ainsi qu’une augmentation significative de la phosphorylation sur les résidus tyrosine pour la MLC-1 et sur les résidus de sérines pour la desmine, confirmant ainsi les résultats obtenus en électrophorèse bidimensionnelle. Afin de compléter l’analyse des modifications post-traductionnelles, nous avons étudié les modifications de O-GlcNAc pour chacune de ces protéines. Nous avons ainsi observé une diminution significative de la O-GlcNAcylation de l’α-Tm 1, de la desmine et l’αB crystalline ainsi qu’une augmentation de la O-GlcNAcylation de la MLC-3 et de la TnT. Par ailleurs, nous avons pu corréler ces modulations de phosphorylation et de O-GlcNAcylation avec des modulations de l’activité des enzymes impliquées dans ces modulations. En effet, par analyse bioinformatique de la séquence de la TnT et par recherche bibliographique nous avons mis en évidence que la protéine kinase C et la protéine phosphatase 2A pourrait être impliquées dans ces modulations de phosphorylation. Nous avons alors mis en évidence une diminution de l’activité de la protéine kinase C epsilon dans le VG des rats IC mais sans variation de l’activité de la protéine phosphatase 2A. Par ailleurs, nous avons mis en évidence une augmentation de l’activité de la O-GlcNAc transférase et une diminution de l’activité de la O-GlcNAcase dans le VG des rats IC. [...]