Thèse soutenue

Identification et caractérisation fonctionnelle des modifications post-traductionnelles du domaine Leucin Rich Repeat (LRR) de NLRP3

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Auteur / Autrice : Tingting Niu
Direction : Bénédicte PyJiemin Wong
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
Date : Soutenance le 09/07/2020
Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec East China normal university (Shanghai)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure de Lyon (2010-...)
Jury : Président / Présidente : Thomas Henry
Examinateurs / Examinatrices : Bénédicte Py, Jiemin Wong, Thomas Henry, Damien Arnoult, Étienne Meunier, Virginie Petrilli
Rapporteurs / Rapporteuses : Damien Arnoult, Étienne Meunier

Mots clés

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Résumé

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La réponse immunitaire innée est la première ligne de défense contre les infections et les signaux de danger. Elle est déclenchée par l’activation de récepteurs via la reconnaissance de motifs conservés spécifiques des pathogènes appelés PAMP (Pathogen-Associated Molecular Patterns) et/ou de signaux de danger endogènes appelés DAMP (Damage-Associated Molecular Patterns). Parmi eux, NLRP3 (NACHT, leucine-rich repeat (LRR), and pyrin domain (PYD) -containing 3) assemble un complexe de signalisation appelé inflammasome, qui contrôle la sécrétion d’IL-1β, d’IL-18 et la mort cellulaire par pyroptose. La dérégulation de l’inflammasome NLRP3 est impliquée dans plusieurs maladies. Les modifications post-traductionnelles (PTM) sont essentielles à l’activation de cet inflammasome, en particulier la déubiquitination du domaine LRR de NLRP3 par BRCC3. Notre but est de mieux comprendre les mécanismes de régulation des PTM au niveau du domaine LRR de NLRP3. En utilisant la spectrométrie de masse, nous avons identifié 3 lysines ubiquitinées et 3 sérines phosphorylées. La sécrétion d’IL-1β et d’IL-18 est significativement diminuée dans les lignées cellulaires humaines et murines reconstituées exprimant les mutants de substitution des lysines ubiquitinées de NLRP3. Cela supporte que ces sites sont importants pour l’activation de l’inflammasome NLRP3. L’impact de ces ubiquitinations devra être confirmé en cellules primaires et in vivo. En parallèle, une des sérines phosphorylées est aussi importante pour l’assemblage de l’inflammasome dans les lignées cellulaires reconstituées ainsi que dans les BMDM issus des souris knock-in portant une substitution phosphomimétique de cette sérine. Concernant le mécanisme, la substitution S/D conduit à l’hyper-ubiquitination de NLRP3 et empêche son activation via l’altération du recrutement de BRCC3. Par conséquent, nous avons découvert un nouveau point de contrôle en amont du recrutement de BRCC3. De plus, nous avons identifié 4 kinases comme candidats pouvant cibler cette sérine et nous avons aussi mis en évidence par un screen siRNA des phosphatases régulant l’inflammasome NLRP3. Dans le futur, cibler cette phosphorylation pourrait être utilisé comme une nouvelle voie thérapeutique pour les traitements anti-inflammatoires.