During mammalian skeletal development, endochondral ossification is preceded by the establishment of a cartilage template through a process termed chondrogenesis. Disruptions in chondrogenesis result in chondrodysplasia, a disorder of the appendicular skeleton which is characterized by disproportionately shortened limbs. A severe chondrodysplasia phenotype is observed when site-1 protease (S1P) is disrupted in both the zebrafish and the mouse, indicating that S1P is essential for normal skeletal development. To investigate the role of S1P during chondrogenesis, ATDC5 cells were used as an in vitro model. Inhibition of S1P activity in these cells decreases the expression of collagens type II and X, while type I collagen and aggrecan remain unaffected. The substrates of S1P are membrane-bound proteins which, when cleaved, release transcription factors promoting cholesterol biosynthesis and the unfolded protein response. Real time-PCR analysis determined that the expression of two substrates, ATF6 and CREB3/Luman, were significantly up-regulated during chondrogenesis. However, silencing of CREB3/Luman expression revealed no cartilage-related phenotype. / Pendant le dévelopment du squelette des mammifères, l'ossification endochondrale est précédée par l'établissement d'une matrice cartilagineuse par un processus appelé chondrogenesis. Toute altération dans la chondrogenèse produisant une telle matrice résulte en une chondrodysplasie, maladie affectant le squelette appendiculaire et caractérisée par un raccourcissement disproportionnel des membres. Chez le poisson zèbre et la souris, l'ablation du gène encodant S1P (site-1-protease) engendre une chondrodysplasie sévère, démontrant ainsi que S1P est une protéine essentielle au développement normal du squelette. Ainsi, afin d'étudier le rôle de S1P dans l'ossification endochondrale, les cellules ATDC5 on été utilisées comme modèle in vitro de chondrogenèse. L'inhibition de l'activité de S1P dans ces cellules a eu pour effet de diminuer l'expression des collagènes de type II et X, alors que l'expression du collagène de type I et de l'aggrecane est restée inchangée. Les substrats de S1P sont des protéines membranaires qui, une fois clivées, libèrent des facteurs de transcription actifs lesquels, après translocation nucléaire, vont promouvoir la synthèse du cholestérol, ainsi que la voie UPR (unfolded protein response). L'analyse par PCR en temps réel a permis de démontrer que l'expression génique de deux substrats de S1P, ATF6 et CREB3/Luman, est augmentée de façon significative lors de la chondrogenèse. Cependant, les expériences de suppression génique de CREB3/Luman n'ont pas permis de révéler de phénotype spécifique du cartilage.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66959 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Allendorf, Sarah |
| Contributors | John S Mort (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Surgery) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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