Etudes fonctionnelles de la protéine Matriptase-2 responsable d'anémies ferriprives de type IRIDA

Functionnal studies of matriptase-2 protein responsible for iron refractory iron deficiency anemia

• Auteur / Autrice : Flavia Guillem
• Direction : Bernard Grandchamp Desraux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique humaine
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Serine endopeptidases

Codon non-sens

Mutation faux-sens

Anémie par carence en fer

Résumé

L'anémie microcytaire est une pathologie très fréquente. Chez les enfants, elle est généralement causée par une alimentation pauvre en fer, alors que des pertes de sang anormales et l'anémie des maladies inflammatoires sont plus communes chez l'adulte. Il existe cependant des causes génétiques comme les thalassémies qui sont assez fréquentes, et quelques rares formes héréditaires causées par un défaut d'absorption et d'utilisation du fer telles que l'IRIDA (Iron Refractory Iron Deficiency Anémia), une anémie microcytaire hypochrome refractaire au traitement par le fer oral. L'IRIDA est causée par des mutations récessives du gène TMPRSS6 exprimé majoritairement dans le foie, et codant pour une serine protéase membranaire Matriptase-2 (MT2) impliquée dans la répression de l'hepcidine. L'hepcidine est un peptide hormonal ayant un rôle majeur dans la régulation du métabolisme du fer dans le corps : il réprime l'absorption du fer intestinal ainsi que le relargage du fer des stocks tissulaires. Au cours de ma thèse j'ai pu mettre en évidence deux mutations non-sens du gène TMPRSS6 chez un patient IRIDA. Cette publication a confirmé un travail publié par Finberg et al. [278] décrivant les premières mutations du gène TMPRSS6 chez des patients IRIDA. Par la suite, nous avons effectué les premières études fonctionnelles de mutations IRIDA faux sens localisées dans les domaines non catalytiques de MT2. Au total, nous avons montré que 7 mutations faux sens de MT2 entraînent un défaut d'activité, résultant soit d'un défaut d'adressage, d'une mutation directe du site actif, ou encore d'un défaut d'autoclivage activateur causé par des mutations hors du domaine catalytique.

Microcytic anemia is a very common disease. Nutritional iron deficiency is the primary cause in pediatrics, whereas bleeding disorders and anemia of chronic disease are common in adulthood. Microcytic anemia can result from a genetic defect like thalassemia which is a frequent disease, or rare hereditary forms caused by a defect in iron absorption or iron acquisition by erythroïd progenitors, like IRIDA (Iron Refractory Iron Deficiency Anemia), a microcytic hypochromi anemia refractory to oral iron treatment. IRIDA is caused by recessive mutations of the TMPRSS6 gene, mostly expressed in the liver, and encoding the membrane serine protease Matriptase-2 (MT2), a repressor of hepcidin expression. The hormonal peptide hepcidin is the major regulator of iron homeostasis in the body : hepcidin represses iron absorption an storage. During my PhD, I identified 2 non-sens mutations of the TMPRSS6 gene in a patient suffering from IRIDA. This publication confirmed a worked published by Finberg et al. [278] describing the first mutations of TMPRSS6 in IRIDA patients. Furthermore, we performed the first functional studies of missense mutations located in non catalytic domains of MT2 protein. In total, we showed that 7 missense mutations of MT2 induce a defect in the activity of the protein, due to impaired membrane targeting, a direct mutation of the active site, or a defect in autoactivating cleavage caused by mutations outside of the catalytic domain.