Etude du profil de protéines ubiquitinées par approche protéomique au cours de la réponse inflammatoire intestinale : modulation par la glutamine

• Auteur / Autrice : Julien Bertrand
• Direction : Moïse Coëffier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glutamine

Protéomique

Maladies inflammatoires chroniques de l'intestin

Ubiquitine

Résumé

Au cours des pathologies inflammatoires intestinales, de nombreuses fonctions essentielles sont altérées. Un déséquilibre entre synthèse et dégradation des protéines existe et met en jeu différentes voies qui sont modulées dans l’inflammation. C’est le cas du Système Ubiquitine-Protéasome, responsable de la dégradation ciblée de nombreuses protéines. Cette voie protéolytique fait intervenir une petite molécule de 8,6 kDa, l’ubiquitine. La première partie de cette voie fait intervenir des enzymes (E1, E2 et E3) activant, transférant et ciblant le substrat à dégrader. Le substrat est alors polyubiquitiné et dirigé vers la seconde partie de la voie où il sera dégradé par le protéasome 26S. Peu de données existent sur les protéines cibles dégradées par le protéasome dans l’intestin. Nous avons donc voulu analyser, dans différents modèles in vitro et in vivo d’inflammation intestinale, et par une approche protéomique, les protéines différentiellement ubiquitinées. Ces analyses ont été réalisées pour permettre l’identification des enzymes E3 responsables du ciblage de ces protéines modulées dans l’inflammation pour en faire de potentielles cibles thérapeutiques. Dans un premier modèle d’inflammation in vitro dans des cellules épithéliales intestinales HCT-8, nous avons mis en évidence la modulation de l’ubiquitination de 7 protéines cibles. Parmi ces protéines, deux protéines chaperonnes Grp75 et Grp78 ont été observées et leur niveau d’ubiquitination a été confirmé dans un modèle animal de colite induite par le TNBS, mimant la Maladie de Crohn. De façon intéressante, dans un travail réalisé chez le volontaire sain, nous avons montré par notre approche que la glutamine pouvait moduler l’ubiquitination notamment de protéines chaperonnes dont la Grp75. Nous avons voulu observer in vivo dans le modèle de colite induite par le TNBS l’évolution du profil des protéines ubiquitine����es par l’inflammation et les potentiels effets de la glutamine. Nous avons identifié 8 protéines moins ubiquitinées dans le groupe TNBS par rapport aux contrôles, sans effet de la glutamine. À l’inverse, 4 ont été retrouvées plus ubiquitinées par le TNBS et restaurées au niveau des contrôles par la glutamine. Enfin, 12 protéines ubiquitinées ont été affectées par la glutamine. Parmi ces protéines, 8 sont impliquées dans des voies métaboliques et plus particulièrement orientant vers une activité accrue au niveau de la mitochondrie. Ces différents travaux ont montré que notre approche permettait d’identifier les protéines ubiquitinées modulées dans l’inflammation intestinale et que la glutamine permettait de modifier l’ubiquitination de certaines d’entre elles. Les protéines différentiellement ubiquitinées identifiées dans ces études pourraient permettre d’identifier les E3 ciblant ces protéines pour les moduler afin de diminuer les symptômes inflammatoires.