Les lymphocytes T régulateurs (Treg) jouent un rôle primordial dans l'établissement de la tolérance au soi et le contrôle des réactions inflammatoires. Dans les modèles expérimentaux, ainsi qu'en pathologie humaine, un défaut de cette population de Treg favorise le développement d'affections auto-immunes, soulignant ainsi le potentiel thérapeutique de ces Treg. Afin de mieux exploiter ce potentiel, il est donc indispensable de caractériser les mécanismes moléculaires qui influencent le développement et les fonctions suppressives de ces cellules. Mon projet de thèse a donc consisté à caractériser à grande échelle le protéome des Treg via une approche protéomique de quantification sans marquage et de le comparer à celui des lymphocytes T conventionnels (Tconv) afin de définir une signature spécifique des Treg. L'analyse protéomique globale de ces deux sous-populations a été réalisée par nanoLC-MS/MS sur un spectromètre de masse de type orbitrap à séquençage rapide. L'optimisation du fractionnement peptidique via des colonnes chromatographiques de 50 cm en amont de l'analyse a permis d'augmenter la profondeur d'analyse du protéome jusqu'à plus de 3000 protéines par échantillon, et plus de 4000 protéines ont pu être identifiées à partir de l'analyse de 7 réplicats biologiques. En plus des protéines déjà décrites dans la littérature, de nombreuses protéines ont été mises en évidence comme étant surexprimées ou sous-exprimées dans les Treg par rapport aux Tconv, dont la fonction n'a jamais été étudiée dans les Treg. Parmi ces protéines, nous avons identifié la protéine Themis1 comme particulièrement sous-exprimée dans les Treg. En utilisant un modèle de souris transgénique surexprimant Themis1, nous avons pu étudier le rôle de cette protéine dans le contrôle des fonctions suppressives des Treg à l'aide de tests de suppression in vitro et dans un modèle in vivo de colite. Nos résultats montrent que la surexpression de Themis1 dans les Treg augmente leurs fonctions suppressives, suggérant que Themis1 régule positivement la fonction des Treg. Themis1 est une protéine impliquée dans le contrôle de la signalisation du récepteur T (TCR), ainsi elle pourrait être spécifiquement sous-exprimée dans ces cellules de façon à " freiner " la signalisation du récepteur T (TCR), afin d'éviter une fonction excessive des Treg qui pourrait avoir des effets délétères comme par exemple le développement de cancers. / Regulatory T cells (Treg) play a key role in establishing self-tolerance and controling inflammatory responses. In experimental models and in human diseases, a defect of this population promotes the development of autoimmune diseases, highlighting the therapeutic potential of Treg. To better exploit this potential, it is essential to characterize the molecular mechanisms that influence the development and the suppressive functions of these cells. My thesis project was therefore to perform a large-scale mass spectrometry study of the Treg proteome, and compare it to the proteome of conventionnal T cells (Tconv) using label-free quantitative methods, in order to identify new Treg markers and functionally important proteins. The comprehensive proteomic analysis of Treg and Tconv subpopulations was performed by single-run nanoLC-MS/MS on a fast-sequencing Orbitrap mass spectrometer. The optimization of peptide fractionation on 50 cm chromatographic columns increased the depth of the proteomic analysis to over 3000 proteins per sample, and in total more than 4000 proteins could be identified from the analysis of 7 biological replicates. Besides "historical" proteins that characterize Treg, many proteins have been identified as being over-expressed or under-expressed in Treg compared to Tconv, whose function has never been studied in Treg. Among them, we identified the Themis1 protein as particularly under-expressed in Treg. Using a transgenic mouse model overexpressing Themis1, we studied the role of this protein in the control of the suppressive functions of Treg, both in vitro through co-culture tests and in vivo in a mouse model of inflammatory bowel disease. Our results show that the overexpression of Themis1 in Treg increases their suppressive functions, suggesting that Themis1 positively regulates the function of Treg. Themis1 is a protein implicated in the control of T cell receptor (TCR) signaling. Thus Themis1 could be specifically under-expressed in these cells to tune down TCR signaling in order to moderate their suppressive action, and permit the development of efficient immune responses against pathogens and tumors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2016TOU30125 |
| Date | 20 September 2016 |
| Creators | Duguet, Fanny |
| Contributors | Toulouse 3, Saoudi, Abdelhadi, Gonzalez de Peredo, Anne |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
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