Dual mode of PGRP-LE-dependent IMD/NF-кB signaling upon enteric bacterial infection

• Auteur / Autrice : Manish Joshi
• Direction : Julien Royet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 07/10/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Odile Fauvarque
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Lemaitre, Nathalie Pujol
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Marie-Odile Fauvarque, Ylva Maria Margaretha Engström

Mots clés

Mots clés contrôlés

Activation de la transcription

Peptidoglycanes

Drosophiles

Mots clés libres

Drosophila

Innate immunity

Peptidoglycan

Early Endosomes

NF-KB

Résumé

Dans la nature, les animaux cohabitent et interagissent avec les microbes et ont développé des relations étroites. Le peptidoglycane (PGN) d'origine bactérienne est reconnu par les récepteurs de reconnaissance du PGN (PGRP) qui déclenchent la transcription génique dépendante de l'IMD/NF-кB. Cette thèse a étudié les événements de signalisation IMD/NF-кB in vivo aux niveaux subcellulaires et leurs résultats en aval en utilisant deux lignées knock-in in-frame de PGRP-LE, un récepteur PGN intracellulaire. Les résultats ont démontré une corrélation entre l'oligomérisation du PGRP-LE et l'activation de la signalisation IMD/NF-кB en aval. Les études intersectionnelles ont révélé que les oligomères de PGRP-LE sont colocalisés avec les endosomes précoces Rab5-positifs. Les expériences génétiques ont démontré que Rab5 est essentiel à la bonne oligomérisation du PGRP-LE et à l'activation de gènes cibles sélectifs de l'IMD/NF-кB tels que les amidases, les régulateurs négatifs de la signalisation IMD/NF-кB. La dernière section de cette thèse s'est aventurée à découvrir les effets de la réduction sélective des amidases dépendante de Rab5 chez la mouche. Les résultats ont démontré une augmentation de la signalisation IMD/NF-кB systémique, une caractéristique de l'absence des amidases. Dans l'ensemble, cette thèse a permis de caractériser un outil permettant d'étudier les événements précoces in vivo de la signalisation IMD/NF-кB. En outre, cette thèse a également permis d'élucider le double mode de signalisation IMD/NF-кB dépendant du PGRP-LE, en soulignant le rôle des endosomes précoces Rab5-positifs comme plateforme de signalisation pour activer des gènes cibles NF-кB sélectifs.

In nature, animals co-habit and interact with microbes and have evolved tight relationships. The bacterial-derived peptidoglycan (PGN) is recognized by PGN recognition receptors (PGRPs) that trigger the IMD/NF-кB-dependent gene transcription. This thesis investigated in vivo IMD/NF-кB signaling events at the subcellular levels and their downstream outcomes using two in-frame knock-in lines of PGRP-LE, an intracellular PGN receptor. The results demonstrated a correlation between PGRP-LE oligomerization and downstream IMD/NF-кB signaling activation. The intersectional studies revealed that PGRP-LE oligomers colocalize with Rab5-positive early endosomes. The genetic experiments demonstrated that Rab5 is essential for proper PGRP-LE oligomerization and activation of selective IMD/NF-кB target genes such as amidases, the negative regulators of the IMD/NF-кB signaling. The last section of this thesis has ventured to uncover the effects of Rab5-dependent selective reduction of amidases in the fly. The results demonstrated an increase in systemic IMD/NF-кB signaling, a hallmark of an absence of the amidases. Overall, this thesis has characterized a tool to investigate early in vivo IMD/NF-кB signaling events. In addition, this thesis has also unraveled the dual-mode of PGRP-LE-dependent IMD/NF-кB signaling, highlighting the role of Rab5-positive early endosomes as a signaling platform to activate selective NF-кB target genes.