Nous avons utilisé des anticorps polyclonaux dirigés contre la protéine T du complexe de la glycine décarboxylase (GDC) pour isoler un ADNc de 1430 pb codant pour la protéine T de pois. L'analyse de la séquence nucléotidique a montré que la protéine T était synthétisée sous forme d'un précurseur comportant un peptide de transit mitochondriale de 30 aminoacides précédant la protéine T mature qui comporte 378 aminoacides. La masse déduite de la séquence primaire est de 40 961 Da et correspond exactement à la valeur mesurée au spectromètre de masse, ce qui indique que le cofacteur de la protéine T, le tétrahydrofolate n'est pas fixé de manière covalente sur la protéine. La structure primaire de la protéine T a pu également être confirmée par analyse en HPLC-ESI/MS et par microséquençage des fragments générés par protéolyse chimique de la protéine T purifiée. Des homologies de séquences avec les protéines T de foie de poulet, de boeuf et de pomme de terre, nous ont permis de localiser des régions hautement conservées comportant des résidus chargés positivement qui pourrait être impliquées dans les intéractions avec le tétrahydrofolate. L'étude de l'expression de la protéine T par Northern et Western-blot a montré que la protéine T et les messagers correspondants était principalement présents dans les tissus foliaires et subissaient une forte induction (8 à 10 fois) à la lumière. Disposant de tous les outils moléculaires nécessaires à l'étude de la biogénèse de la GDC, nous avons étudié les modalités de mise en place du complexe au cours du développement de la feuille de pois. Nous avons observé que la capacité d'oxydation des mitochondries de tissus foliaires durant les premiers stades était négligeable pour augmenter de façon dramatique lorsque la feuille était pleinement ouverte (9 jours). En effet, contrairement à la Rubisco qui est présente dans les chloroplastes dès les tout premiers stades du développement, les protéines de la GDC se mettent en place beaucoup plus tardivement au sein de la matrice mitochondriale. Ce chargement en GDC des mitochondries est tellement important qu'il se traduit par une augmentation de leur densité. L'analyse des transcrits des gènes codant pour les protéines de la GDC (P, H et T) et la petite sous unité de la Rubisco révèle qu'ils sont exprimés dès le 4ième jour de croissance, stade où les mitochondries sont incapables d'oxyder la glycine. Cela suggère l'existence d'un contrôle post-transcriptionnel de l'expression des gènes codant pour les protéines P, H et T de la GDC. Nous avons isolé le gène codant pour la protéine T qui est composé de 4 exons et dont la taille approximative est de 3 kpb. Nous avons détecté deux démarrages de transcription dont l'un présente une séquence riche en pyrimidine proche de la séquence Inr (Initiator element). L'analyse de la région promotrice du gène révèle essentiellement trois régions consensus, découvertes chez les gènes nucléaires codant pour la petite sous-unité de la Rubisco et pour la protéine liant les chlorophylles a/b : une région riche en nucléotide AT, un motif GATA en tandem et la boîte II (GGTTAA). Ces séquences semblent être impliquées dans la réponse à la lumière et dans la spécificité tissulaire. L'incubation de la région riche en nucléotides AT et de la boîte II avec un extrait nucléaire provenant de feuilles vertes a permis de caractériser certains facteurs de transcription similaires à ceux présents chez rbcS3,6 et rbcS3A. Dans la perspective de l'étude structurale de la protéine T, nous avons réussi à surexprimer chez E. coli la protéine T, seule ou en tandem avec la protéine H. La présence de nombreux codons rares dans la séquence nucléotidique, nous a amené à construire des vecteurs coexprimant l'ARNt codant pour l'arginine, de façon à permettre la traduction de la protéine dans la bactérie.

Le cancer du pancréas est l’un des plus chimiorésistants, avec un taux de survie sur 5 ans inférieur à 5%. La chimiorésistance pourrait être due à la présence de cellules initiatrices de tumeur (TICs), une petite sous-population des cellules tumorales possédant la capacité de régénérer une nouvelle tumeur. Il a été démontré que la metformine cible les TICs par un mécanisme non élucidé. Il est connu que la metformine affecte le métabolisme du carbone. Il a également été démontré que le métabolisme du carbone, plus précisément la glycine décarboxylase (GLDC), est à la fois nécessaire et suffisant à l’acquisition de propriétés d’initiation tumorale. Nous proposons que la metformine cible les cellules initiatrices de tumeur en affectant le métabolisme du carbone. Nous avons utilisé des lignées cellulaires dérivées d’un modèle murin de cancer du pancréas pour comparer l’expression génique de lésions bénignes versus malignes. Les cellules malignes surexpriment Gldc. La metformine diminue l’expression de Gldc, et la surexpression de Gldc diminue la sensibilité à la metformine dans un essai de sphères tumorales. La metformine induit une augmentation du ratio NADP+/NADPH, et la surexpression de Gldc empêche cette augmentation. Nous proposons que la metformine diminue l’expression de Gldc, ce qui cause une diminution du flux du métabolisme du carbone, et donc une diminution de la production de NADPH par ce dernier. L’augmentation du ratio NADP+/NADPH inhibe la synthèse des acides gras et la régénération de la glutathione, ce qui pourrait expliquer la diminution de la formation de sphères tumorales sous traitement metformine. / Pancreatic cancer is one of the most chemoresistant cancers, with a 5-year survival rate lesser than 5%. Chemoresistance might be due to the presence of tumor-initiating cells (TICs), a small subpopulation of tumor cells with stem-like characteristics which possess the unique ability to self-renew and to generate a new tumor. Metformin has been shown to affect TICs in various cancer types, but the mechanism through which it does so is unclear. It is known that metformin affects one-carbon metabolism. It has also been shown that one-carbon metabolism, more precisely the glycine decarboxylase (GLDC) enzyme, is both necessary and sufficient to the acquisition of tumor-initiating properties. Considering this, we propose that metformin affects TICs by targeting one-carbon metabolism. Using cell lines derived from a genetically engineered mouse model of pancreatic cancer, we compared gene expression data from cells derived from benign pancreatic neoplasia with cells derived from pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), and found that PDAC cells exhibited a dramatic increase in Gldc expression. Metformin treatment decreases Gldc expression in PDAC cell lines, and Gldc overexpression greatly decreases metformin sensitivity in a tumor sphere assay. Metformin induces an increase in NADP+/NADPH ratio, which is rescued by Gldc overexpression. We propose a model in which metformin decreases Gldc expression, which causes reduced flux through mitochondrial one-carbon metabolism. This results in decreased NADPH production by this pathway. This increase in NADP+/NADPH ratio impairs fatty acid biosynthesis and glutathione regeneration. Together these effects might explain the decrease of tumor sphere formation under metformin treatment.