Dans ce travail de thèse, nous avons mené deux projets différents concernant la polykystose rénale. Dans le premier travail, nous avons caractérisé un nouveau modèle murin de polykystose rénale autosomique dominante muté dans le domaine SAM de la protéine ANKS6 (ANKS6I747N), qui confirme le rôle du domaine SAM dans la fonction rénale. Nos souris développent une maladie kystique différente de celle observée dans le modèle de rat cy/+ muté aussi dans le domaine SAM d'ANKS6 (R823W) (à 6 acides aminés d'intervalle). Nous suggérons que la protéine ANKS6 mutée sur le domaine SAM (I747N) séquestre BICC1, un antagoniste du miARN17 qui dégrade le transcrit de la polycystine2. Cette action induirait une diminution de l'expression de polycystine2 ce qui activerait la voie Wnt/Beta caténine, une voie induite dans les maladies kystiques rénales. Chez le rat, la mutation(R823W) altère l'interaction entre ANKS6 et ANKS3. Dans le deuxième travail, nous avons montré pour la première fois un rôle protecteur de la MMP9 sur la formation des kystes. Nous avons croisé les souris jck, un modèle de polykystose rénale, avec les souris déficientes en MMP9. Les souris déficientes en MMP9 développent une insuffisance rénale plus sévère dès l'âge de 1 mois. Ceci est dû à des lésions plus sévères qui se manifestent par une augmentation très significative du poids des reins rapporté au poids corporel et à une augmentation du nombre de kystes. En revanche, les kystes sont significativement plus petits chez les animaux déficients en MMP9 par rapport aux témoins, suggérant que la MMP9 exerce un effet protecteur sur la formation des kystes et un rôle délétère sur leur croissance. / In this thesis, we conducted two different projects about polycystic kidney disease. In the first study, we characterized a novel mouse model of polycystic. We screened an ENU treated mouse library and identified a strain carrying a missense mutation leading to an amino acid replacement (I747N) within the SAM domain of ANKS6, 6 amino acid away from the mutation R823W in the rat. Because the mice develop PKD, this mutation confirms the role of the SAM domain of ANKS6 in kidney function. Comparison of PKD/Mhm(Cy/+) rat and of our Anks6(I747N) mouse model further shows that the two models display noticeably different PKD phenotypes and that cystic enlargement is due to defective interaction with different protein partners, ANKS3 and BICC1, respectively in the rat and in the mouse. In the second study, we showed for the first time a protective role of MMP9 on the formation of cysts. We generated jck-MMP9 deficient mice inbred on C57Bl/6J background and compared them to jck littermates. Apoptosis and cell proliferation were similar in both groups of mice, while MMP9 deficiency induced more severe renal lesions, characterized by an increase in cyst number and in the amount of fibrosis. Indeed, life span of these mice was reduced. In addition, the mice exhibited shorter cilia length, probably due to the presence of MMP9 in this organelle. The mechanism of the protective effect of MMP9 on cystic phenotype is still not elucidated and is most likely due to the anti fibrotic activity of the enzyme.

Les protéines de la membrane plasmique jouent un rôle fondamental dans la détection des informations véhiculées par le milieu extracellulaire et l’adaptation des cellules aux variations de l’environnement. Elles font l’objet d’une régulation fine qui permet de moduler leur présence à la membrane et de contrôler les voies de signalisation en aval. Dans ce contexte, les arrestines qui constituent une superfamille de protéines adaptatrices, se sont imposées comme des régulateurs clés depuis la découverte des β-arrestines et arrestines visuelles, spécifiques des eucaryotes supérieurs, et de leur rôle dans la régulation des récepteurs couplés aux protéines G hétéro-trimériques, jusqu’à l’identification plus récente de nouveaux membres apparentés, présents des mammifères jusqu’aux protistes, et partageant un rôle commun de régulation de cargos membranaires. Ce travail de thèse porte sur la caractérisation fonctionnelle de deux représentants du clan arrestine de l’amibe Dictyostelium discoideum, les protéines AdcB et AdcC. Ces deux protéines partagent une même organisation multimodulaire, spécifique aux Dictyostélides, qui associe au cœur arrestine, un domaine putatif C2 de type calcium-binding et deux modules SAMs, respectivement aux extrémités N- et C-terminales des protéines. Nous avons établi que ces domaines apportent des fonctions spécifiques à ces arrestines en leur conférant la capacité de lier des lipides anioniques in vitro en réponse au calcium à travers leur module C2, et de former des structures homo- et hétéro-oligomériques via leurs domaines SAMs. En dépit de ces similarités, AdcB et AdcC présentent un comportement différent in cellulo dans la mesure où seul AdcC transloque à la membrane plasmique en réponse à une élévation du calcium cytosolique, provoquée par la stimulation des cellules par les chimioattractants AMPc et acide folique ou le calcium lui-même. Ces résultats ont été complétés par une étude phénotypique des mutants invalidés pour ces arrestines et la recherche de partenaires qui ouvrent des pistes pour des études futures. / Integral proteins of the plasma membrane play a major role in the detection of environmental cues and in the adaptation of cells to variations of their environment. Regulatory mechanisms modulate their presence at the cell surface and control the signaling cascades activated in response to their stimulation. In this context, members of the arrestin revealed to be key regulators, since the discovery of β- and visual arrestins and their well-described role in the regulation of G-protein coupled receptors in complex organisms, and the more recent identification of arrestin-related proteins, present from mammals to protists and sharing functions in membrane cargo trafficking. This work aims at the functional characterization of two arrestin-related proteins of the social amoeba Dictyostelium discoideum, the AdcB and AdcC proteins. These two members of the arrestin clan share a similar multimodular organization, specific to Dictyostelids, with a putative N-terminal calcium-binding type C2 domain and two C-terminal SAM domains surrounding the arrestin module. We showed that the C2 domain confers calcium-dependent binding properties to anionic lipids in vitro and that the SAM domains allow the self-association and hetero-interaction of the two proteins in complexes of high molecular weight. Despite these similarities, AdcB and AdcC harbor a distinct behavior in vivo as only AdcC translocates to the plasma membrane in response to an intracellular calcium rise triggered by the chemoattractants acid folic and cAMP or extracellular calcium. In parallel, a phenotypic characterization of adcB and adcC single or double null mutants and a search for partners were conducted, that open new avenues for future research on these adaptor proteins.