Thèse soutenue

Etude du mode de fonctionnement du complexe récepteur de l'élastine : modulation de la composition et de la dynamique de la membrane plasmique
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Auteur / Autrice : Anthony Rusciani
Direction : Laurent Debelle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences - STS
Date : Soutenance le 28/09/2012
Etablissement(s) : Reims
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences, technologies, santé (Reims, Marne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Matrice Extra-cellulaire et Dynamique Cellulaire (MEDYC) (Reims, Marne)
Jury : Président / Présidente : Laurent Martiny
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Debelle, Thierry Levade
Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Faury, Muriel Laffargue, Laurent Duca

Résumé

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L'élastine est la protéine matricielle responsable de l'élasticité des tissus retrouvée dans des tissus soumis à de fortes contraintes mécaniques tels que les poumons, les artères ou la peau. La dégradation de cette protéine lors de processus physiopathologiques produit des peptides bologiquement actifs nommés peptides d'élastine portant le motif GXXPG essentiel à leur activité. Ces peptides régulent diverses fonctions biologiques telles que le chimiotactisme, la synthèse de protéases, la prolifération. Tous ces effets dépendent de la fixation des peptides d'élastine au complexe récepteur de l'élastine. Ce complexe est composé de trois sous-unités : une protéine périphérique de 67 kDa, l'Elastin Binding Protein (EBP), et deux protéines associées à la membrane, la Protective Protein/Cathepsin A (PP/CA) et la Neuraminidase-1 (Neu-1) de 55 et 61 kDa respectivement. L'activité sialidase de Neu-1 est responsable de l'activation de ERK 1/2 après fixation des peptides d'élastine au complexe récepteur de l'élastine.Dans cette étude, nous démontrons que l'EBP et les radeaux lipidiques sont colocalisés à la membrane plasmique. Nous montrons, de plus, que la déstructuration de ces microdomaines aussi bien que leur déplétion en glycolipides bloque la signalisation du récepteur. L'utilisation d'un anticorps monoclonal bloquant dirigé contre le GM3 montre qu'il est essentiel à la signalisation. Après traitement par les peptides d'élastine, le contenu cellulaire en GM3 diminue alors que celui en lactosylcéramide augmente suggérant une conversion du GM3 en lactosylcéramide. L'utilisation de lactose ou de siRNA Neu-1 bloque cette conversion ce qui tend à démontrer que le complexe récepteur de l'élastine est impliqué dans ce mécanisme. Une analyse par cytométrie en flux confirme cette production de lactosylcéramide induite par les peptides d'élastine.L'analyse par spectrométrie de masse mettrait en évidence deux lactosylcéramides (C23:0 et C24:1) potentiellement bioactifs dont la synthèse chimique a été entreprise. La purification des radeaux lipidiques par ultracentrifugation différentielle en gradient de saccharose ainsi que leur identification par Dot-blot couplé à la fluorescence montre un changement de densité de ces microdomaines après stimulation par les peptides d'élastine.L'évaluation biologique in vitro de ces lactosylcéramides montre qu'ils miment les effets des peptides d'élastine sur l'activation de ERK 1/2, la prolifération et la synthèse de MMP-1. Enfin, l'évaluation ex vivo des lactosylcéramides démontre une réduction de la zone de tissu cardiaque nécrosé suggérant un rôle cardioprotecteur de ces molécules. Ce travail propose un mécanisme original de transduction du signal à la membrane plasmique et nous laisse envisager le complexe récepteur de l'élastine, les peptides d'élastine et le lactosylcéramide comme de nouveaux agents thérapeutiques potentiels.