Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

La transitine et la nestine sont des protéines présentes dans les cellules précurseurs des tissus musculaires et nerveux des oiseaux et des mammifères, respectivement. Elles sont des protéines des filaments intermédiaires (Fis) de la classe VI. En plus d'un domaine en hélice alpha typique des Fis, la transitine est caractérisée par sa longue extrémité Cterminale contenant un domaine unique (domaine HR) composé de plus de 50 répétitions d'heptades de type LQVEHGD. La nestine possède aussi un domaine répété C-terminal mais constitué de répétitions d'un motif de 11 acides aminés. Le premier objectif du projet a été d'étudier la relation phylogénétique entre la transitine et la nestine par l'analyse de la structure des gènes, de la synténie et de la phylogénie. Cette étude a permis d'établir que la classe VI des Fis est composée de 2 protéines : la nestine et la synémine. En effet, nos analyses suggèrent que la tanabine des amphibiens et la transitine aviaire sont les orthologues de la nestine des mammifères. Malgré cette relation d'homologie, les domaines répétés C-terminaux de la transitine et la nestine ne possèdent aucune identité de séquence. Des analyses in silico ont démontré que le domaine HR de la transitine pourrait avoir une activité ATPase. À cet effet, nous avons confirmé que ce domaine chez la transitine possède une activité ATPase et GTPase in vitro alors que le domaine C-terminal répété de la nestine n'en possède pas. De plus, le domaine HR aviaire est conservé chez les mammifères dans un gène n'appartenant pas à la famille des Fis. Le deuxième objectif du projet a été de comprendre le rôle de la transitine en identifiant d'abord ses partenaires d'interaction dans les cellules myogéniques aviaires. Ces études ont démontré que la transitine se lie à la vimentine/desmine via son domaine en hélice alpha et aussi via son domaine HR. La présence de seulement 4 répétitions de ce domaine est suffisante pour établir cette liaison et pour permettre l'activité ATPase et GTPase de ce motif in vitro. Le domaine HR de la transitine pourrait donc être un nouveau module d'interaction pour les Fis de classe III. Ces observations, ajoutées au patron d'expression de la transitine durant la myogenèse, suggèrent: que la transitine, via son domaine HR pourrait être impliquée dans la restructuration du réseau de Fis d'une forme étendue riche en vimentine à une forme structurée composée de desmine. / Transitin and nestin are type VI IF proteins expressed in precursors cells of muscular and nervous tissues of avian and mammal embryos, respectively. Transitin possesses, in addition to an IF-typical rod domain, an unique motif (HR domain) in its tail domain containing more than 50 repeats of the consensus sequence LQVEHGD. Nestin has also a C-terminal repeated domain consisting of repetition of an 11 amino acid motif. In order to study the evolution of type VI IFs, gene structure, synteny and phylogeny analysis were made. These studies suggest that the type VI IFs group is composed of 2 proteins: synemin and nestin. In fact, our results propose that amphibian tanabin and avian transitin would be orthologue versions of mammalian nestin. Despite this homology, transitin and nestin share no sequence identity in their C-terminal repeated motif and the HR domain of transitin shows an ATPase and GTPase activity whereas, nestin tail does not display this activity in vitro. Moreover, the avian HR domain is conserved in mammals in an hypothetical gene that is not part of the IF familly. To approach the question of the function of transitin, its interactive partners were isolated in myogenic cells. Transitin interacts with the type III IF proteins, vimentin and desmin with its IF core domain and with its HR domain. Only four repeats of the HR domain are required to allow this interaction and to enable the ATPase and GTPase activities of this motif in vitro. The HR domain could constitute a second IF-interactive module that may be implicated in the reorganization of the IF network from an extended vimentin-rich network in myoblast to a longitudinally oriented filamentous structure in myotube.

La transitine est une protéine cytosquelettique de la famille des filaments intermédiaires (FI) exprimée pendant la différenciation musculaire, lors du remplacement de la vimentine par la desmine. L'expression transitoire de cette protéine a permis de conclure qu'elle est impliquée dans la réorganisation du réseau des Fis pendant la différenciation des cellules musculaire. En plus de son rôle structural dans les cellules myogéniques, la transitine joue un rôle crucial dans la régulation de la neurogenèse en agissant comme plateforme d'ancrage du déterminant d'identité cellulaire Numb et assurant la distribution asymétrique de cette protéine dans les cellules neuroépithéliales aviaires en mitose (Wakamatsu et al., 2007). La transitine est également impliquée dans la formation des muscles durant des étapes précoces de la myogenèse et peut jouer un rôle dans la distribution asymétrique du déterminant de l'identité cellulaire Numb dans les cellules myogéniques. Son rôle dans la distribution asymétrique de Numb a été vérifié par l'étude de la localisation fine de ces deux protéines dans le somite en différenciation. Nos résultats ont montré que ces deux protéines colocalisent dans le coté basai des cellules mitotiques de la lèvre dorsale de dermomyotome. D'autre part, l'implication directe de la transitine durant la formation des muscles a été déterminée par l'analyse de l'effet de l'atténuation de l'expression de la transitine par RNAi sur la différenciation myogénique dans un modèle cellulaire, la lignée QM7. L'atténuation de l'expression de la transitine altère la morphologie cellulaire et la capacité des cellules de se différencier et d'exprimer les facteurs myogéniques et les marqueurs de la différenciation. En effet, nos résultats montrent bien qu'en absence de la transitine, les cellules ne se différencient pas et gardent le caractère des cellules précurseurs myogéniques malgré leur incubation dans un milieu de différenciation. De même, cette protéine peut être impliquée dans la régulation de la synthèse/stabilité de Numb. Nos résultats ont montré une augmentation de niveau d'expression de Numb dans les cellules dont l'expression de la transitine est diminuée, par rapport aux cellules contrôles. Ces études ont donc démontré que la transitine joue un role clé dans la myogenèse en tant qu'une protéine importante pour la transition myoblaste-m yotube.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Titre de l'écran-titre (visionné le 24 juillet 2009). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 68-74. Publié aussi en version électronique.

Les protéines des FI de classe VI sont surtout caractérisées par une longue queue c-terminale. Parmi cette classe, la transitine, protéine aviaire, et la nestine, protéine des mammifères, sont deux orthologues démontrant des schémas d'expression très semblables. Elles sont abondantes dans les muscles et le système nerveux embryonnaires. Elles possèdent de plus chacune un domaine en c-terminal composé de motifs répétés, quoique aucune homologie ne soit possible entre les deux régions : il s'agit d'un motif de 7 acides aminés de type LQEEHGD pour la transitine et de 11 acides aminés de type SLEKENQEXLR pour la nestine. Il s'agit de deux domaines uniques dans les protéomes connus. Lors d'une précédente étude, une activité ATPase ainsi qu'une affinité pour les protéines des filaments intermédiaires de classe III avaient été trouvées pour le domaine HR de la transitine. Cette étude se divise en deux objectifs spécifiques : 1) Analyser la conformation du domaine répété de la transitine dans le but de comparer des éléments de structure avec des notions déjà connues et 2) Documenter la relation structurale et fonctionnelle entre la nestine et la transitine. Pour répondre au premier objectif, une approche analysant la conformation par dichroïsme circulaire a été retenue. Pour ce faire, un peptide de 7 répétitions consécutives du motif répété LQEEHGD, a été synthétisé chimiquement et des spectres comparatifs ont été obtenus en variant différents paramètres du milieu. Les spectres obtenus nous permettent de suggérer que le peptide et, par extension, le domaine HR, adopte une structure de type polyproline II. Une analyse de réactivité croisée en immunobuvardage a ensuite été réalisée sur la nestine avec un anticorps spécifique au domaine HR de la transitine, montrant une reconnaissance. Des essais de surexpression ont ensuite été fait avec le domaine répété en c-terminal de la nestine. La microscopie à fluorescence n'a pas montré la même localisation, en surexpression, pour le domaine répété de la nestine que pour celui de la transitine. De plus, aucune affinité pour d'autres protéines de filaments intermédiaires n'a pu être observée. Ces deux résultats nous font suggérer que les fonctions des domaines répétés de la nestine et de la transitine diffèrent. Nous avons finalement caractérisé plus a fond l'activité ATPase du domaine HR de la transitine, notamment en tentant de la recréer par un peptide synthétique. Les résultats obtenus semblent indiquer que cette activité n'est pas seulement dépendante d'une séquence primaire.