L’obésité, liée à la résistance à l’insuline, au diabète de type 2 et aux maladies cardiovasculaires, est un problème de santé majeur de notre société. Nous avons démontré que la protéine tyrosine phosphatase Shp1, dont l’expression est significativement augmentée dans les tissus cibles de l’insuline chez les souris obèses, est un régulateur de l’homéostasie du glucose dans le foie et le muscle. Shp1 est impliqué dans la modulation de l’expression et de l’activité du récepteur nucléaire PPARγ dans le foie. Nos recherches ont porté sur la caractérisation de Shp1 dans les adipocytes, la signalisation de l’insuline et le transport du glucose soit en sous-exprimant ou en exprimant de façon constitutive Shp1 dans les cellules adipeuses 3T3-L1. L’état physiologique des cellules a été caractérisé par la mesure de la coloration Oil-Red-O, des triglycérides, de l’expression de PPARγ et de ses gènes cibles et de leurs protéines, de la réponse à l’insuline par le transport du glucose ainsi que l’expression et de la phosphorylation des protéines impliquées dans la signalisation de l’insuline. La diminution de l’expression de Shp1 a entraîné un délai lors du début de la différenciation mesurée par l’expression retardée de PPARγ et certains de ses gènes cibles, mais n’a pas beaucoup affecté le phénotype des cellules complètement différenciées. Bien que la réduction de Shp1 ait augmenté la phosphorylation d’Akt stimulée par l’insuline, le transport de glucose n’a pas été modifié dans ces cellules, et l’expression de glut4 a légèrement diminué. L’expression constitutive de Shp1 a entraîné une forte diminution des niveaux de PPARγ, inhibant totalement la différenciation, l’expression de glut4 et le transport du glucose. Nos données suggèrent que Shp1 joue un rôle important dans les adipocytes comme régulateur de l’adipogenèse par la modulation de l’expression et l’activité de PPARγ et par la régulation de la signalisation de l’insuline. / Obesity, which is causally linked to the development of insulin resistance, type 2 diabetes (T2D) and cardiovascular disease (CVD), is a major health issue in our society. We have demonstrated that the protein tyrosine phosphatase Shp1, whose expression is significantly increased in insulin target tissues of obese mice, is a regulator of glucose homeostasis in liver and muscle. Shp1 is implicated in the modulation of expression and activity of the nuclear receptor PPARγ in liver. Here, we describe the characterization of Shp1 in adipocytes by analyzing its role in adipocyte differentiation, insulin signaling and glucose transport by either knocking-down or constitutively expressing Shp1 in 3T3-L1 adipose cells. The physiological state of the cells was characterized by measuring Oil-Red-O staining, triglyceride content, expression of PPARγ and its target genes and their proteins, insulin response by glucose uptake and the expression and phosphorylation of proteins involved in insulin signaling. Knockdown of Shp1 led to a retardation in the onset of differentiation as measured by delayed expression of PPARγ and some of its target genes, but did not much affect the phenotype of fully differentiated cells. Although reducing Shp1 increased insulin-stimulated Akt-phosphorylation, glucose transport was not changed in these cells, and glut4 expression was slightly decreased. Constitutive expression of Shp1, resulted in a strong decrease of PPARγ levels thereby totally inhibiting differentiation, glut4 expression and glucose transport. Our data suggest that Shp1 plays an important role in adipocytes both by acting as a regulator of adipogenesis through modulation of the expression and activity of PPARγ and by regulating the insulin signaling pathway.

Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 2002. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 122-137).

Thesis (Ph. D.)--Cornell University, December, 1997. / Vita. Includes bibliographical references (leaves 96-113).

Proefschrift--Utrecht. / Title also in English. Summary in English. Vita. Includes bibliographical references.

Proefschrift--Utrecht. / Title also in English. Summary in English. Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--Illinois State University, 2006. / Title from title page screen, viewed on June 8, 2007. Dissertation Committee: Kevin A. Edwards (chair), Craig Gatto, Wade A. Nichols, Samuel Galewsky, John C. Sedbrook. Includes bibliographical references (leaves 218-245) and abstract. Also available in print.

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A major pathway of tyramine and dopamine synthesis in insects is through the decarboxylation of tyrosine and DOPA, respectively. Although tyrosine decarboxylase (TDC) has been mentioned in some reports, it has never been critically analyzed. The high sequence identity shared by tyrosine decarboxylase and DOPA decarboxylase in insects, and the similar structures of the substrates, tyrosine and DOPA, raise the possibility that both tyrosine decarboxylase and DOPA decarboxylase (DDC) have activities to tyrosine and DOPA. In this study, after tyrosine decarboxylase and DOPA decarboxylase enzymes of Anopheles gambiae were expressed, their substrate specificities and biochemical properties were critically analyzed. My results provide clear biochemical evidence establishing that the mosquito tyrosine decarboxylase functions primarily on the production of tyramine with low activity to DOPA. In contrast, mosquito DOPA decarboxylase is highly specific to DOPA with essentially no activity to tyrosine. / Master of Science in Life Sciences

Les arrestines sont connues pour leurs rôles dans la désensibilisation et l'endocytose des récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs). Au fil des ans, plusieurs partenaires de ces protéines adaptatrices ont été identifiés, notamment diverses molécules impliquées dans la signalisation, incluant les kinases ERK, JNK, Akt, Raf et Src. Ainsi, les arrestines interagissent avec plusieurs kinases, mais seulement avec deux phosphatases, PPA2 et MKP7. Récemment, notre laboratoire a démontré une nouvelle interaction entre les arrestines non-visuelles et la phosphatase Shp2. En effet, des essais in vitro et in cellulo ont montré une interaction directe entre les deux protéines peuvent interagir ensembles et ce directement. Or, nous en sommes venus à nous demander si les arrestines peuvent être phosphorylées sur leurs résidus tyrosine et si cette modification pourrait être régulée par des partenaires connus, soient Src et Shp2. Il a déjà été montré que l'arrestine 2 peut être phosphorylée sur un résidu tyrosine qui lui est unique et que cette modification expliquerait peut-être les différences de modulation entre les arrestines non-visuelles. Par contre, il n'existe encore aucune preuve que l'arrestine 3 puisse aussi être phosphorylée. D'abord, nous démontrons pour la première fois que l'arrestine 3, tout comme l'arrestine 2, est phosphorylée sur des résidus tyrosines et que cette modification peut être amenée par l'activité de Src. Ensuite, un double mutant ponctuel de l'arrestine 3 a été construit afin de cibler les tyrosines régulées. Il semble que les tyrosines 380 et 404 de l'arrestine 3, soient d'importants sites de phosphorylation. Ce nouveau mutant de l'arrestine 3 représente un excellent outil afin de déterminer le rôle de la phosphorylation des tyrosines de l'arrestine 3. Aussi, puisque ces deux tyrosines sont absentes de la séquence de l'arrestine 2, leur phosphorylation pourrait être à la base des différences fonctionnelles entre les arrestines 2 et 3. De plus, nous faisons la démonstration, en conditions de surexpression en cellules, que l'activité de Shp2 peut mener à la déphosphorylation des arrestines non-visuelles. Dès lors, nos études montrent d'abord que, tout comme son homologue, l'arrestine 3 peut être phosphorylée sur ses tyrosines. De plus, cette phosphorylation est non seulement régulée par la phosphatase Shp2, mais représente également un nouveau mécanisme potentiel de régulation des multiples fonctions des arrestines.