Réalisé en cotutelle avec l'Université de Cergy-Pontoise / La cholestase intra-hépatique familiale progressive de type 1 (PFIC1) humaine est une
maladie génétique rare, provoquée par des mutations du gène ATP8B1, due à un défaut de
sécrétion des acides biliaires. Un syndrome moins sévère, et épisodique, appelé Cholestase
Intra-hépatique Récurrente Bénigne (BRIC) a pu être associé à des mutations au sein du
même gène. Les patients PFIC1 souffrent de nombreuses manifestations extra-hépatiques.
Certaines de ces manifestations sont communes aux patients mucoviscidosiques. Le niveau
d’expression de CFTR, gène responsable de la mucoviscidose, est diminué chez les patients
PFIC1.
Cette étude a porté sur l’analyse des interactions/régulations entre CFTR et ATP8B1.
Une première approche a été de montrer l’expression de ces gènes dans différentes lignées
cellulaires puis d’identifier la présence de leurs protéines par western blot et
immunofluorescence. Une seconde approche a été d’effectuer une analyse in silico de la
structure d’ATP8B1 par rapport à sa fonction. Nous avons aussi localisés les modifications
connues sur un modèle 2D. Cette analyse a permis de mettre en évidence en plus des sites
connus (ATPase et domaines transmembranaires), deux sites de maturations par clivage
ainsi qu’un domaine riche en phosphorylation, des domaines PDZ et un domaine
d’interaction avec des récepteurs nucléaires et des facteurs de transcription. A partir d’un
polypeptide de 180 kDa, le clivage au niveau des sites identifiés produit un peptide de 145
kDa puis un de 90 kDa, révélés par western blot avec un anticorps dirigé contre la partie CTerminale
de la protéine. Ce peptide de 90 kDa, après myristoylation, pourrait interagir avec
des récepteurs nucléaires et des facteurs de transcriptions. Ces interactions nous ont permis
de monter un modèle qui pourrait expliquer la diminution d’expression génique de
différents gènes observés chez les malades PFIC1. Cette analyse a été poursuivie par une
étude de l’interactome d’ATP8B1 qui a montré une interaction possible avec CFTR
directement ou par l’intermédiaire d’une protéine de liaison, PDZK1. Une dernière étude a
porté sur la fonctionnalité de CFTR dans deux lignées portant des mutations différentes
d’ATP8B1. L’ensemble des résultats montre qu’ATP8B1 participerait à la régulation de
l’expression du gène CFTR mais aussi à sa maturation fonctionnelle. / Human Progressive Familial Intrahepatic Cholestasis type 1 (PFIC1) is a rare genetic
disease provoked by mutations inside the ATP8B1 gene resulting in a general loss of bile
acids secretion. An episodic and less severe syndrome called Benign Recurrent Intrahepatic
Cholestasis (BRIC) have also been associated with mutations in this gene. PFIC1 patients are
suffering from many extra-hepatic manifestations. Some of these manifestations are
common to Cystic Fibrosis (CF) patients, carrying mutations in CFTR gene. Moreover,
expression of CFTR is decreased for some PFIC1 patients.
This study was carried out to define the role of ATP8B1 in the modulation of CFTR
gene expression and protein function. A first approach was to identify both gene expression
and protein synthesis among various cell lines. Then, we developed a second approach
based on in silico analysis of structure and function of ATP8B1 to construct a 2D model of the
protein. This approach was correlated with the localization of known mutations of ATP8B1.
This analysis showed two possible protein maturation sites, a rich phosphorylation domain
and a nuclear receptor interacting domain. The cleavage of the 180 kDa peptide generates a
145kDa (ATPase) and a second cleavage produces a 90 kDa, all identified with a specific
antibody directed toward the C-Terminal region of the protein. The 90 kDa peptide should
be readdressed to the nucleus after myristoylation to interact with nuclear receptors and
transcription factors. This analysis was completed by an interactomic approach which has
shown a possible interaction between CFTR and ATP8B1 proteins either directly or mediated
by a linker, PDZK1. The last part of this work was dedicated to assess the role of ATP8B1 on
the activity of CFTR using two cell lines expressing two different mutated ATP8B1 genes.
From all these results, we concluded that ATP8B1 is probably involved in the regulation of
CFTR gene expression and CFTR maturation and function. We therefore propose a schematic
representation of ATP8B1 synthesis and maturation associated with its putative biological
functions in the cell.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/3131 |
| Date | 05 1900 |
| Creators | Sergent, Jacques-Aurélien |
| Contributors | Berhiaume, Yves, Lomri, Nour-Eddine |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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