La découverte récente de nouveaux gènes, de mécanismes d’épissage alternatif et d’interactions entre les protéines du métabolisme intracellulaire de la Cbl suggère que de nouvelles interactions protéiques peuvent prendre part aux mécanismes de régulation de ce métabolisme. Nos données confirment, dans les cellules humaines des HepG2 et des fibroblastes de patients CblC et cblG, diverses interactions qui ont été jusqu'à présent que décrites in vitro ou chez les bactéries : MS avec méthionine synthase réductase (MSR), MS avec MMACHC et MMACHC avec MMADHC. Nos données révèlent également de nouvelles interactions : MMADHC avec MS, MMADHC avec MSR, MSR avec MMACHC et MS avec les isoformes de MAT. De plus, l'absence de MS ou MMACHC perturbe les interactions impliquant les autres partenaires protéiques de l'interactome MS. En conclusion, cette étude suggère que les différentes étapes du métabolisme intracellulaire de Cbl pourraient se produire dans un grand complexe multiprotéique composé d'au moins de MS, MSR, MMACHC, MMADHC et les isoformes de MAT, et qui contribuerait à protéger la Cbl du milieu cytoplasmique / The recent discovery of new genes, alternative splicing and protein-protein interactions between intracellular processing of vitamin B12 or cobalamin (Cbl) highlights the importance of an MS interactome. The goal of this PhD project is to further characterize the interactions of MS with other potential partners in a so-called MS interactome. Our data confirm for the first time in human cells (HepG2 cells and fibroblasts from cblC and cblG patients) various interactions that were so far only described in vitro or in bacteria: MS with methionine synthase reductase (MSR), MS with MMACHC, and MMACHC with MMADHC. Our data also reveal novel interactions: MMADHC with MTR, MMADHC with MSR, MSR with MMACHC and MS with MAT isoforms. Moreover, our data show that the absence of MS or MMACHC disturbs the interactions involving the other members of the MS interactome. In summary, this study suggests that different steps of the intracellular processing of Cbl could occur in a large multiprotein complex composed of at least MS, MSR, MMACHC, MMADHC and MAT isoforms that would contribute to protect the rare and highly reactive Cbl from the cytoplasmic milieu

L’enzyme méthionine synthase (MTR) catalyse la reméthylation de l’homocystéine en méthionine, le précurseur du donneur universel de groupe méthyle S-Adenosylmethionine (SAM), impliqué dans des mécanismes de régulations épigénétiques. Des polymorphismes de MTR sont associés à des défauts métaboliques et des défauts de développement embryonnaire. Afin d’étudier les conséquences d’une déficience en MTR, nous avons généré des modèles murins d’invalidation conditionnelle du gène MTR de manière constitutive ou inductible dans le foie et dans le cerveau. L’invalidation constitutive ou inductible ciblée dans le foie pendant l’embryogenèse n’est pas viable, suggérant un rôle limitant de la méthionine synthase sur le développement précoce et l’organogenèse en lien probable avec les conséquences sur la prolifération cellulaire. Dans les périodes post-natales, nous avons utilisé le modèle inductible complété par une hépatectomie pour étudier les altérations de la régénération hépatique liée aux effets sur le stress cellulaire ainsi que l’expression et l’activation des cyclines. Le KO dans le cerveau induit principalement une perte des fonctions de mémorisation de l’apprentissage hippocampo-dépendant. Au total, nos résultats illustrent les effets différents de l’invalidation de MTR en fonction de l’organe considéré. Le foie est un organe très plastique avec une capacité de régénération très importante. Les effets sur les étapes de l’organogénèse et sur l’inhibition de la régénération confirment l’hypothèse du rôle majeur et limitant de la méthionine synthase dans la régulation du cycle cellulaire. Le modèle d’invalidation au niveau du cerveau confirme le rôle très important de la voie de reméthylation de l’homocystéine catalysée par la méthionine synthase, rôle qui a déjà été illustré par d’autres travaux sur les rats carencés en donneur de méthyle et sur la souris transgénique KO cd320 / The enzyme methionine synthase (MTR) catalyzes the remethylation of homocysteine to methionine, the precursor of the methyl donor S-universal Adenosylmethionine (SAM), involved in epigenetic regulation mechanisms. We generated mouse models with conditional invalidation of the mtr gene in a constitutive or inducible manner to delete the gene expression specifically in the liver and brain. Constitutive invalidation during embryonic life is not sustainable when targeted to the liver, suggesting a limiting role of methionine synthase in early organogenesis and probably on cell proliferation. We performed hepatectomy to study regeneration-related effects on the cellular stress and found dramatic effects on cell proliferation through altered expression and activation of cyclins. The constitutive model in brain highlighted the behavioral anomalies related to a loss of learning and memory. This suggested major effects in the hippocampus. Overall, our findings highlighted the specific effects of the invalidation of methionine synthase in both organs. The liver is a plastic member with a very high regenerative capacity. The effects on organogenesis and inhibition of regeneration confirm the hypothesis for a major role of methionine synthase in cell cycle regulation. The invalidation model in the brain confirms the important role of the remethylation pathway catalysed by methionine synthase, a role which has been shown by other studies in rats deprived in methyl donors and in cd320 KO transgenic mice