Les UDP-glucuronosyltransférases (UGT) sont des enzymes impliquées dans le métabolisme de plusieurs molécules endogènes et exogènes, entraînant leur inactivation et leur élimination subséquente via la bile et l’urine. Étant donné l’impact potentiel de l’épissage alternatif sur la variabilité de la glucuronidation chez l’humain, nous avons étudié ce processus chez deux membres de la famille des UGT2B, soit UGT2B4 et UGT2B7. Dans le cas d’UGT2B4 nous avons détecté 3 nouveaux exons et 11 nouveaux transcrits principalement exprimés au foie. Les nouvelles protéines dérivées de ces ARNm n’ont pas d’activité de conjugaison, mais trois d’entre elles ayant une extrémité C-terminale alternative (i2, i3 et i5) modulent la capacité de glucuronidation de l’enzyme active UGT2B4_i1. Dans le cas d’UGT2B7 nous avons découvert 6 nouveaux exons retrouvés dans 22 transcrits pleines-longueurs codant pour 7 protéines UGT2B7. Tous les ARNm détectés l’ont été au niveau du rein, mais nous avons observé une grande spécificité tissulaire dans la transcription: les ARNm contenant l’exon 1 classique contrôlés par un promoteur proximal sont exprimés dans les tissus du tractus gastro-intestinal et le foie, alors que les transcrits caractérisés par la présence d’exons 1 alternatifs et distaux sont exprimés en périphérie. De plus, un contrôle de la spécificité d’expression des promoteurs UGT2B7 semble exister au rein, le promoteur associé à l’enzyme active étant absent dans les tissus foetaux et néoplasiques. Les 6 protéines UGT2B7 alternatives sont enzymatiquement inactives, mais deux d’entre elles ayant une extrémité C-terminale tronquée (UGT2B7_i2 et i4) modulent négativement la glucuronidation par l’enzyme i1. Cette régulation a été observée en surexpression mais également lors d’expérimentations de répression des isoformes endogènes d’i2 et i4 par interférence à l'ARN entraînant une augmentation de la conjugaison. Des expériences de co-immunoprécipitation et d’immunofluorescence supportent que cette répression survienne via l'interaction directe des protéines i2 et i4 avec i1 dans la membrane du réticulum, formant des complexes inactifs. Nos résultats démontrent que des évènements d'épissage alternatif des gènes UGT2B humains influenceraient la voie de glucuronidation, ce qui pourrait constituer un nouveau mécanisme d'autorégulation et influencer le métabolisme de substances endogènes et la réponse à des traitements pharmacologiques. / UDP-glucuronosyltransferases (UGT) are enzymes involved in the metabolism of several endogenous and exogenous molecules in the human body via inactivation and further elimination through bile and urine. Because of the potential impact of alternative splicing on the variability of the glucuronidation pathway, we studied this process in two UGT2B family members, UGT2B4 and 2B7. For UGT2B4, we detected 3 novel exons and 11 transcripts mainly expressed in the liver. The novel proteins derived from those mRNAs are enzymatically inactive, but three of them bearing alternative C-terminal ends (UGT2B4_i2, i3 and i5) have the ability to modulate glucuronidation efficiencies of the UGT2B4_i1 enzyme. For UGT2B7 we discovered 6 novel exons in 22 full-length transcripts coding for seven UGT2B7 proteins. All mRNAs were detected at least in the kidney, but a complex tissue-specificity of the transcription of UGT2B7 was observed: mRNAs containing the classical exon 1 are mainly expressed in gastrointestinal tract and liver, whereas transcripts characterized by the presence of alternative exon 1s (derived from the action of the distal promoter 1a) can be found in peripheral tissues. Fine-tuning of the specificity of UGT2B7 expression seems to exist at least in the kidney, this organ having a modulated UGT2B7 expression profile depending if the tissue is embryonic, adult or neoplastic. All six novel UGT2B7 proteins are enzymatically inactive, but two of them with truncated C-terminal ends (UGT2B7_i2 and i4) modulate the glucuronidation activity of the i1 enzyme. This regulation has been observed in overexpressing cellular models, but also in RNA interference experiments where repression of i2 and i4 increased glucuronidation by UGT2B7. Co-immuoprecipitation as well as immunofluorescence experiments support that this repression is related to the interaction of i2 and i4 with the i1 enzyme in the ER membrane, this process forming inactive complexes. The results presented here show that alternative splicing in UGT2B genes in human influences the glucuronidation process, a feature that could constitute an auto-regulation mechanism and could modify the susceptibility to adverse effect and response related to the treatment of several pathologies. Also, this process could influence elimination capacity of endogenous substances like steroid hormones.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/24672 |
| Date | 19 April 2018 |
| Creators | Ménard, Vincent |
| Contributors | Guillemette, Chantal |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | thèse de doctorat, COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (492 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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