Le PtdIns5P est un phosphoinositide très peu connu et émerge dernièrement en tant qu’important nouveau second messager. D’ailleurs, l’augmentation artificielle de PtdIns5Pdans les cellules épithéliales, favorise la voie pro-oncogénique Phosphoinositide 3-kinase/AKT. Plus récemment, il a été fait état d’un possible rôle du PtdIns5P dans le processus de lymphomagenèse.Notre laboratoire étudie depuis de nombreuses années les voies de signalisations importantes de l’activation lymphocytaire T et notamment la voie pro-oncogénique PI3K. Le laboratoire s’est tourné notamment vers l’étude des protéines adaptatrices de la famille Dok(Downstream of Kinase) lors de l’activation lymphocytaire T.Ainsi le but de ce travail a été dans un premier temps l’étude des protéines adaptatrices Dok-1 et Dok-2 durant l’activation lymphocytaire T. Plus précisément, nous nous sommes focalisés sur le rôle de leur domaine pleckstrin homology (PH) dans leur fonction inhibitrice durant l’activation lymphocytaire T. De manière intéressante nous avons pu caractériser lePtdIns5P comme un ligand convaincant des domaines PH de Dok-1 et Dok-2 et engendrant leur phosphorylation et donc leur activation. Des dosages de PtdIns5P effectués après une stimulation du récepteur des cellules T (TCR) nous ont permis d’observer une augmentation de PtdIns5P suite à cette activation lymphocytaire T.Dans un second temps nous nous sommes intéressés à caractériser les autres ligands des domaines PH de la famille Dok. De manière intéressante nous avons pu identifier le domaine PH de Dok-5 comme un interacteur fort avec le PtdIns5P. La caractérisation plus précise de l’impact du PtdIns5P, nous a permis de montrer la modulation positive de protéines clés des voies de signalisation intracellulaire telles que les Src kinases et AKT qui sont retrouvées phosphorylées suite à une augmentation de PtdIns5P.L’ensemble de ces résultats faisant du PtdIns5P un nouveau messager de l’activation lymphocytaire T, pouvant contribuer au maintien de l’homéostasie des lymphocytes T / PtdIns5P is a rare phosphoinositide and is starting to emerge as a potential second messenger.Bacterial infection by Shigella flexnerii via the virulence factor IpgD, generates PtdIns5P in thehost cells and induces Akt activation. Recent evidences report that enhanced tyrosinephosphorylation increase cellular PtdIns5P levels and that PtdIns5P could have a role inoncogenesis. Altogether, these data argue for an important role of PtdIns5P in cell signalling.Recently, we demonstrated a PtdIns5P production in T cells upon TCR triggering.Interestingly we showed that Dok-1 and Dok-2 proteins (for Downstream of tyrosine kinase)tyrosine phosphorylation correlated with PtdIns5P increase. These structurally related adaptermolecules contain a pleckstrin homology (PH) domain generally acting as a lipid/proteininteractingmodule. We found that Dok-1/Dok-2 PH domains bind in vitro to PtdIns5P. Thepresence of this PH domain is necessary for the tyrosine phosphorylation of Dok-1 and Dok-2proteins and their negative functions in T cells. Together, our data identify a novel lipid mediatorin T cell signalling and suggest that PtdIns5P could be a new yet uncharacterized secondmessenger in T cell activation.We next focused on a new PtdIns5P binding module, the PH domain Dok-5. Our in vitrodata revealed a stronger interaction between Dok-5 PH and PtdIns5P. We used Dok-5 PHdomain and IpgD as tools to characterize PtdIns5P functional effects on T cells. Our results showthat IpgD expression induces Src-kinase and Akt activation, but not ERK activation andenhances IL-2 promoter activity in T cells. Expression of this PtdIns5P interacting domainblocks IpgD-induced T cell activation and selective signaling molecules downstream of TCRtriggering. Altogether, these data suggest that PtdIns5P may play a sensor function in setting thethreshold of T cell activation and contributing to maintain T cell homeostasis

Une réponse immunitaire efficace contre un large spectre de pathogènes ou contre des cellules tumorales nécessite l’activation des lymphocytes T CD4+. L’engagement du récepteur T par un peptide antigénique apprêté sur les produits de classe-II du complexe majeur d’histocompatibilité (peptide-CMH, pCMH) portés par une cellules présentatrices d’antigène (CPAg), conduit à de nombreux remaniements du lymphocyte T. Il s’établit notamment à l’interface entre le lymphocyte T et la CPAg, une structure spécialisée qui est la synapse immunologique (ou synapse immune). La synapse est le siège d’événements de signalisation intenses où diverses molécules de signalisation nécessaires l’amplification et la diversification du signal provenant du TCR sont recrutées. Ces évènements de signalisation sont régulés par l’adaptateur transmembranaire LAT (« Linker for Activation of T cells ») qui est présent à la membrane plasmique ainsi que dans des compartiments intracellulaires. La fraction intracellulaire de LAT est recrutée à la synapse immune et il est proposé que ces compartiments vésiculaires participent à la signalisation lymphocytaire T. L’objectif de ce travail de thèse a été de déterminer les voies de trafic intracellulaire nécessaires au recrutement de la fraction intracellulaire de LAT à la synapse immunologique et de comprendre le rôle de ce transport dans l’activation et la réponse lymphocytaire T. Par des approches d’extinction de l’expression de différentes molécules de transport intracellulaires dans les cellules T Jurkat ou des lymphocytes T CD4+ primaires humains ou par l’utilisation de souris Knock-Out (KO), nous avons mis en évidence plusieurs voies de transport impliquées dans le transport de LAT. Nous avons ainsi mis en évidence que le recrutement de LAT à la synapse immunologique nécessite une voie de sécrétion dépendante de la protéine SNARE vésiculaire VAMP7. L’analyse plus avant du transport de LAT a par ailleurs permis de montrer que LAT est présente dans des compartiments de recyclage alors que VAMP7 est principalement localisée dans l’appareil de Golgi. L’étude de la petite GTPase Rab6 et de la protéine t-SNARE syntaxine-16 qui sont impliquées dans des voies de transport rétrograde entre les endosomes de recyclage et l’appareil de Golgi, a permis de dévoiler que cette voie de transport est requise dans le recrutement de LAT à la synapse immunologique, ainsi qu’à la réponse lymphocytaire T in vitro, ex vivo et in vivo. Enfin, le rôle de la protéine de transport intraflagellaire IFT20, qui a déjà été mis en cause dans le transport du TCR, a été analysé chez la souris et a également montré des défauts de recrutement de LAT à la synapse et dans l’activation lymphocytaire T ex vivo et in vivo. Nos résultats mettent ainsi en évidence que la régulation du transport intracellulaire dans les lymphocytes T joue un rôle crucial dans l’activation lymphocytaire T. Nous proposons ainsi un modèle dans lequel LAT est constitutivement internalisé depuis la membrane plasmique et poursuit une voie de recyclage dépendante de l’appareil de Golgi qui contient la machinerie de sécrétion associé à VAMP7. Cette voie de transport intracellulaire, conditionnerait la resécrétion polarisée de LAT à la synapse immunologique dans les conditions d’activation et une réponse lymphocytaire T robuste. / The immune response against a broad spectrum of pathogens or against tumor cells requires the CD4 + T lymphocytes activation. The triggering of T Cell Receptor (TCR) by peptide-MHC through antigen-presenting cells (APC) leads to numerous T-cell remodeling and the establishment of a specialized structure at the interface between the T lymphocyte and the APC: the immunological synapse. The synapse is the site of intense signaling events where various signaling molecules are recruited in order to amplify and diversify the signal initiated by the TCR. These signaling events are regulated by the transmembrane adapter LAT ("Linker for activation of T cells") which is present at the plasma membrane as well as in intracellular compartments. The intracellular fraction of LAT is recruited at the immune synapse and it is proposed that these vesicular compartments participate in T lymphocyte signaling. The objective of this thesis work was to determine the intracellular trafficking pathways required for the recruitment of the intracellular pool of LAT to the immunological synapse and understand the role of this transport in T cell activation and response. By silencing the expression of different intracellular transport molecules in Jurkat T cells or primary human CD4 + T lymphocytes, or by using Knock-Out (KO) mice, we have highlighted several trafficking pathways involved in the transport of LAT to the immune synapse. We have demonstrated that the recruitment of LAT to TCR activation sites requires a secretion pathway dependent on the vesicular SNARE protein VAMP7. Further analysis of the transport of LAT showed that LAT is present in recycling compartments whereas VAMP7 is mainly located in the Golgi apparatus. The study of the small GTPase Rab6 and the t-SNARE syntaxin-16 protein that are involved in the retrograde transport pathways between the recycling endosomes and the Golgi apparatus, demonstrated that this route of transport is required for the recruitment of LAT to the immunological synapse and for T lymphocyte response in vitro, ex vivo and in vivo as well. Finally, the role of intraflagellar transport protein IFT20, which has already been implicated in the transport of TCR, was analyzed in mice and also showed defects in LAT recruitment to synapse and T lymphocyte activation ex vivo and in vivo. Our results thus show that the regulation of intracellular transport plays a crucial role in T lymphocyte activation. We thus propose a model in which LAT is constitutively internalized from the plasma membrane and pursues a Golgi-dependent recycling pathway that contains the secretion machinery associated with VAMP7. This intracellular transport pathway would thus allow the polarized LAT re-secretion to the immunological synapse under activation conditions and a robust T lymphocyte response.