The family with sequence similarity 65, member B (Fam65b) protein is thought to facilitate fusion of myocytes and formation of myotubes during the differentiation of human myogenic cells. Fam65b and histone deacetylase 6 (HDAC6) co-immunoprecipitate and together regulate the levels of acetylated tubulin, which might control microtubule stability in myogenic cells. In this thesis, to gain further insight on the role of Fam65b in the differentiation pathway and motility of myogenic cells, we characterized a Fam65b knock-out (KO) mouse model. Genotyping and transcriptional analysis revealed that a thirteen exons-long region of the Fam65b gene has been successfully ablated and the mRNA amplicons within the deleted segment are not transcribed. Nevertheless, mRNA products corresponding to genomic regions downstream of the deleted area are still detected. Furthermore, analysis of skeletal muscle lysates via western blot (WB) does not show a complete loss of Fam65b expression, but only reduced translation of some isoforms. Nevertheless, WBs of myogenic cells that have been directly isolated from Fam65b KO mice and expanded in vitro revealed the absence of a 120 Kd band, which putatively corresponds to the long isoform of Fam65b. Finally, our data show that Fam65b KO mice are significantly heavier than wild type (WT) mice, and that this phenotype is consistently observed across both genders during the first seven months of age. While functional and molecular analyses of the KO mouse model are still ongoing, future work might include generating a new KO model via the CRISPR-Cas9 technology to ablate all isoforms of Fam65b.

Les lymphocytes T (LT) perçoivent et intègrent en permanence des signaux solubles et cellulaires, conditionnant leur comportement et leur devenir. A l’état de repos, les propriétés des LT s’appuient sur un réseau moléculaire caractéristique, au sein duquel les facteurs de transcription FoxOs jouent un rôle majeur. En effet, ces derniers sont impliqués dans le maintien de la quiescence et de la capacité circulatoire des LT, de par le profil transcriptionnel qu’ils induisent. Nous avons identifié Fam65b comme une nouvelle cible transcriptionnelle de FOXO1. D’un point de vue fonctionnel, nous avons démontré que Fam65b régule négativement le seuil de prolifération des LT en réponse à une stimulation du récepteur à l’antigène (TCR) ou du récepteur aux chimiokines CCR7. In vivo, dans un modèle de souris transgénique pour le TCR, ces caractéristiques fonctionnelles se traduisent par une réponse secondaire plus efficace en absence de Fam65b. Physiologiquement, la moindre expression de Fam65b que nous avons observé dans les LT mémoires par comparaison aux LT naïfs corrèle avec leur plus grande réactivité. L’ensemble de ces résultats suggère que Fam65b pourrait être un marqueur fonctionnel des LT mémoires. Enfin, nous avons pu démontrer que les effets fonctionnels de Fam65b résultent d’une inhibition de l’activité de RhoA.Fam65b est donc un régulateur de la quiescence et de la migration des LT. De par son rôle de régulateur de l’activité de RhoA, Fam65b constitue un nouveau lien fonctionnel entre deux familles majeures, contrôlant la physiologie des LT : les Rho-GTPases et les FoxOs. / T cells continually sense numerous soluble and cellular signals, which determine their behavior and differentiation pattern. At the steady state, lymphocytes properties rely on a specific network, in which FoxOs transcription factors play a central role. Indeed, FoxOs-induced transcriptome is involved in the maintenance of T cell quiescence and circulation.We identified a new transcriptional target of FoxO1 named Fam65b. We show that Fam65b acts as a brake on T lymphocyte activation downstream of the T cell receptor. Functionally, we demonstrate that Fam65b negatively regulates the threshold of T cell activation downstream of TCR or CCR7 stimulation. These characteristics allow a more efficient secondary response as Fam65b expression is inhibited. Physiologically, the lower expression of Fam65b in memory T cells compared to naïve T cells takes part in their enhanced reactivity. This suggests that Fam65b could be a functional marker of memory T cells. Finally, we demonstrated that the role of Fam65b is mediated by an inhibition of RhoA activity. Therefore, Fam65b is a regulator of T cell quiescence and migration. Because he regulates the activity of RhoA, Fam65b constitutes a functional link between two major families of proteins which control T cell physiology: Rho GTPases and FoxOs.

Le comportement et le devenir des lymphocytes T (LT) est conditionné par l’intégration de nombreux signaux solubles et cellulaires. Lorsque les LT ne sont pas stimulés, les facteurs de transcription FoxO orchestrent un réseau moléculaire important participant au maintien de la quiescence et à la capacité migratoire des LT. Longtemps considéré comme un état par défaut, le maintien des LT dans cet état quiescent est hautement régulé par un ensemble de signaux parmi lesquels la signalisation via le récepteur à l’interleukine 7 (IL7) et le récepteur à l’antigène (TCR) activé par des molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) chargées avec des peptides du soi. Etonnamment, ces mêmes signaux sont nécessaires pour induire l’entrée des cellules dans le cycle cellulaire. L’inhibition de la prolifération des LT est donc un mécanisme actif qui peut être levé par des signaux externes. Le mécanisme moléculaire permettant le maintien de cet état quiescent reste très peu décrit. Mon projet de thèse a consisté à étudier les conséquences fonctionnelles de l’expression de Fam65b, une nouvelle cible transcriptionnelle de FoxO, sur la prolifération. Au cours de mon travail, j’ai montré que dans des cellules transformées, ayant donc perdu la capacité de réguler leur prolifération, l’expression forcée de Fam65b perturbe la mise en place du fuseau mitotique, induisant un arrêt en phase G 2 /M et la mort des cellules. Au cours de ce processus, Fam65b agit avec deux partenaires connus pour leur implication dans le cycle cellulaire, l’histone déacétylase 6 (HDAC6) et la protéine d’échafaudage 14-3-3. J’ai également pu établir que, dans les LT primaires humains, Fam65b est un facteur de quiescence. En effet, l’engagement du TCR induit une diminution d’expression de Fam65b et le maintien de son expression bloque la prolifération des LT, suggérant que l’inhibition de son expression est un pré-requis à la prolifération. Inversement, l’inhibition de l’expression de Fam65b dans des LT naïfs diminue leur seuil d’activation. L’ensemble de ces résultats désigne donc Fam65b comme une nouvelle cible pour le contrôle de la prolifération des cellules primaires et transformées. Nous avons également développé au laboratoire un modèle murin invalidé pour Fam65b dans le lignage T afin d’étudier son rôle dans un modèle plus intégré. J’ai pu initier l’analyse du phénotype de ces souris en l’absence de toute stimulation. L’ensemble de ces travaux, en complément de ceux précédemment obtenus au laboratoire, laissent apparaître Fam65b comme un nouvel effecteur de FoxO capable d’interagir avec divers partenaires afin de contrôler conjointement des fonctions cellulaires majeures. / T cell fate is conditioned by the integration of many soluble and cellular signals. When T cells are not stimulated, FoxO transcription factors orchestrate an important molecular network involved in maintaining the quiescent state and migratory ability of the cells. Considered as a "default" state, it is now known that maintenance of T cell quiescence is a process highly regulated by a set of signals including IL7 signaling and sustained contact with MHC molecules presenting self-peptides. Surprisingly, these same signals are required to induce entry of cells into the cell cycle. Inhibition of T cell proliferation is an active mechanism that can be lifted by external signals. The molecular mechanism maintaining this quiescent state is poorly described. My thesis project was studying the functional consequences of Fam65b expression, a new transcriptional target of FoxO, on proliferation. I showed that, in transformed cells, that have lost the ability to regulate their proliferation, forced expression of Fam65b disrupts the establishment of the mitotic spindle, inducing an arrest in G 2 /M phase and cell death. During this process, Fam65b acts with two partners, known to be involved in the cell cycle process, the histone deacetylase HDAC6 and the 14-3-3 protein scaffold. I have also been able to establish that in human primary T cell, Fam65b is a quiescence factor. Indeed, the TCR stimulation induces a reduction of Fam65b expression and maintaining its expression blocks the proliferation of T cells, suggesting that inhibition of Fam65b expression is a prerequisite for proliferation. Conversely, inhibition of Fam65b expression in naive T cells reduces their activation threshold. Altogether these results show that Fam65b is a new target for the control of the proliferation of primary and transformed cells. We have also developed, in the laboratory, a mouse model invalidated for Fam65b in T cell lineage. I initiated the phenotype analysis of these mice in the absence of any stimulation. This work, in addition to the previous results obtained in the laboratory, reveal that Fam65b is a new effector of FoxO factors, able to interact with various partners to jointly control major cellular functions.

L’efficacité de la réponse immunitaire adaptative repose tout particulièrement sur la motilité des lymphocytes T naïfs entre la circulation sanguine et les organes lymphoïdes secondaires, leur permettant ainsi de rencontrer un antigène spécifique. De nombreuses voies de signalisation sont impliquées dans ce phénomène. En particulier, les Rho GTPases y jouent un rôle central, par leur capacité à moduler le cytosquelette d’actine. Nous avons identifié la protéine Fam65b comme nouveau régulateur de la circulation des lymphocytes T. En effet, nous avons montré que la diminution de l’expression de Fam65b dans des LT primaires humains induit une augmentation de leur polarisation, leur adhésion et leur migration in vitro. Afin d’étudier son rôle dans un contexte plus physiologique, nous avons développé au laboratoire une souris Fam65b-/-, dans laquelle l’expression de Fam65b est supprimée dans le lignage T. Les lymphocytes T issus de ces souris présentent un contenu global en F-actine réduit, une plus grande quantité de L-sélectine et d’intégrines actives à leur surface, et une migration moins rapide et moins rectiligne que leurs équivalents WT. Nous n’avons pu observer, avec nos méthodes, aucune différence significative de polarisation, de migration in vitro ou d’entrée dans les organes lymphoïdes secondaires pour les LT Fam65b-/-. Nous avons identifié les Rho GTPases comme médiateurs de ces effets de Fam65b. Nous avons observé, en cytométrie de flux, que les niveaux de RhoA-GTP et de Rac-GTP sont plus élevés dans les LT murins Fam65b-/-, et que cela est aussi vrai pour RhoA-GTP dans les LT humains exprimant de faibles niveaux de Fam65b. Nous avons identifié, dans des expériences in vitro, le mécanisme par lequel Fam65b inhibe l’activité de RhoA, puisqu’il ralentit sa charge en GTP par les protéines GEF. Nous avons montré, par des techniques de biochimie, que l’activation de RhoA en aval d’une stimulation chimiokine est permise par la dissociation de RhoA et de Fam65b, probable conséquence de la phosphorylation de Fam65b. Cette dissociation a aussi été observée pour Fam65b et Rac1, mais les mécanismes mis en jeu restent à déterminer. D’autre part, l’expression de Fam65b est sous le contrôle du facteur de transcription FOXO1, connu pour son rôle dans le contrôle de l’écotaxie (homing) via la régulation de l’expression de molécules permettant l’entrée dans les ganglions lymphatiques. Fam65b, régulateur atypique de l’activité des Rho GTPases, représente donc un lien inédit entre la voie PI3K/FOXO1 et les Rho GTPases. / The motility of naive T lymphocytes between the blood and secondary lymphoid organs is essential to the efficiency of the adaptative immune response, and allows those cells to meet their cognate antigen. Numerous signaling pathways are involved in this phenomenon, such as Rho GTPases, modulators of the actin cytoskeleton. We have identified Fam65b as a new regulator of T lymphocytes recirculation. We have shown that a decrease of Fam65b expression in human primary T cells increases the morphological polarization, the adhesion and the in vitro migration of those cells. Looking for a more physiological model, we developed, in the lab, a Fam65b KO (Knock-Out) mouse, specific to the T lineage. In those animals, T cells showed decreased levels of F-actin, an increase in the display of L-selectin and integrins, and a slower and less straight migration, compared to WT (Wild-Type) T cells. On the other hand, we weren't able to see any significant differences in the morphological polarisation, the in vitro migration or the homing capacity of the Fam65b KO T cells. We have identified Rho GTPases as mediators of the effects of Fam65b. We showed, in flow cytometry, that the amount of RhoA-GTP and Rac-GTP are increased in the Fam65b KO cells. The RhoA-GTP levels are also increased in human primary T cells expressing low levels of Fam65b. We have identified, in in vitro experiments, that Fam65b slows down RhoA loading with GTP by its GEF proteins, thus inhibiting RhoA activity. Moreover, we showed that Fam65b dissociates from RhoA after chemokine stimulation of T cells, thus allowing RhoA activation. The phosphorylation of Fam65b is a probable cause to this phenomenon. Fam65b also dissociates from Rac1 in these conditions, although no mechanism is yet known. Furthermore, the transcription factor FOXO1 controls the expression of Fam65b. FOXO1 is also known to control the homing capacity of T cells, since it controls the expression of molecules involved in the entry of lymphocytes in the lymph nodes. Fam65b, an atypical regulator of Rho GTPases activity, thus represents a new connection between the PI3K/FOXO1 and the Rho GTPases pathways.

Les lymphocytes T (LT) perçoivent et intègrent en permanence des signaux solubles et cellulaires, conditionnant leur comportement et leur devenir. A l'état de repos, les propriétés des LT s'appuient sur un réseau moléculaire caractéristique, au sein duquel les facteurs de transcription FoxOs jouent un rôle majeur. En effet, ces derniers sont impliqués dans le maintien de la quiescence et de la capacité circulatoire des LT, de par le profil transcriptionnel qu'ils induisent. Nous avons identifié Fam65b comme une nouvelle cible transcriptionnelle de FOXO1. D'un point de vue fonctionnel, nous avons démontré que Fam65b régule négativement le seuil de prolifération des LT en réponse à une stimulation du récepteur à l'antigène (TCR) ou du récepteur aux chimiokines CCR7. In vivo, dans un modèle de souris transgénique pour le TCR, ces caractéristiques fonctionnelles se traduisent par une réponse secondaire plus efficace en absence de Fam65b. Physiologiquement, la moindre expression de Fam65b que nous avons observé dans les LT mémoires par comparaison aux LT naïfs corrèle avec leur plus grande réactivité. L'ensemble de ces résultats suggère que Fam65b pourrait être un marqueur fonctionnel des LT mémoires. Enfin, nous avons pu démontrer que les effets fonctionnels de Fam65b résultent d'une inhibition de l'activité de RhoA.Fam65b est donc un régulateur de la quiescence et de la migration des LT. De par son rôle de régulateur de l'activité de RhoA, Fam65b constitue un nouveau lien fonctionnel entre deux familles majeures, contrôlant la physiologie des LT : les Rho-GTPases et les FoxOs.