La première implication des récepteurs aux interférons de type 1 (IFNAR1) dans le contrôle de la voie Jak/STAT induite par les IFNs a été établie par mon laboratoire il y a une dizaine d'années (Marchetti et al., 2006). Une des questions fondamentales était alors de déterminer comment et pourquoi l'endocytose des IFNARs pouvait contrôler la voie Jak/STAT. Deux acteurs clés du tri endosomal ont attiré notre attention : Hrs (Hepatocyte growth factor-Regulated tyrosine kinase Substrate) et STAM (Signal Transducing Adaptor Molecule). Ces deux protéines constituent le complexe ESCRT-0 (Endosomal Sorting Complexes Required for Transport-0) les localisant, de manière idéale, à l'interface entre signalisation cellulaire et trafic membranaire.La combinaison de la biologie moléculaire et cellulaire, de la biochimie et de la microscopie à fluorescence, nous a permis d'établir que STAM s'associe au complexe IFNAR1 à la membrane plasmique afin d'y exercer son effet inhibiteur sur la signalisation Jak/STAT. Cette inhibition est levée lorsqu'IFNAR est libéré dans l'endosome et qu'il peut ainsi être recruté par Hrs sous la dépendance de l'IFN-α. En nous basant sur des expériences de déplétion par shRNA ou d'inhibition pharmacologique, nous avons identifié PTP1B (Protein Tyrosine Phosphatase 1B) en tant qu'activateur de la voie Jak/STAT induite par les IFNs. Le blocage sélectif de l'endocytose d'IFNAR par déplétion de clathrin, nous a permis de montrer que l'activation de PTP1B est inhibée à la membrane plasmique. Cela a été confirmé par des expériences d'interaction protéine-protéine (Proximity Ligation Assay) indiquant que STAM est constitutivement associé à IFNAR1, tandis que l'interaction entre IFNAR1 et Hrs a seulement lieu à l'endosome.Ainsi, nos résultats permettent d'établir un modèle dans lequel, à la membrane plasmique, STAM est un frein permanent à la signalisation Jak/STAT, qui est levé après l'endocytose d'IFNAR et sa libération dans l'endosome de tri. De plus, nous avons montré que l'interaction Hrs/STAM dans l'endosome précoce permet de différencier, de manière sélective, l'activation de la signalisation Jak/STAT médiée par l'IFN-α ou l'IFN-β. / A decade ago, my laboratory established the first role of type I IFNs receptor (IFNAR) endocytosis in the control of Jak/STAT signaling induced by type 1 IFNs (Marchetti et al., 2006). A salient question is now to elucidate why and how IFNAR endocytosis could control the Jak/STAT pathway. Two key players of endosomal sorting retained our interest: Hrs (Hepatocyte growth factor-Regulated tyrosine kinase Substrate) and STAM (Signal Transducing Adaptor Molecule). These two classical components of the ESCRT-0 (Endosomal Sorting Complexes Required for Transport-0) complex were ideally placed at the interface between signaling and membrane trafficking. By using a combination of molecular and cellular biology, biochemistry, and fluorescent microscopy, we could establish that STAM binds to the IFNAR complex at the plasma membrane to exert an inhibitory effect on Jak/STAT signaling. This inhibition is removed when IFNAR is delivered to the sorting endosome by interacting with Hrs upon IFN-α stimulation. Based on shRNA down-expression and pharmacological inhibition, we further involve the PTP1B (Protein Tyrosine Phosphatase 1B) as it activates Jak/STAT signaling upon IFN stimulation. We could also show that PTP1B activation is inhibited by STAM at the plasma membrane from experiments where IFNAR endocytosis was blocked by siRNA-mediated clathrin down-expression. This was further confirmed by protein-protein interaction experiments (Proximity Ligation Assay) showing that STAM was constitutively associated with IFNAR1, whereas the interaction between IFNAR1 and Hrs occured only at the sorting endosome. Our results therefore allow to draw a model where STAM is a constitutive handbrake on Jak/STAT signaling at the plasma membrane that is released after IFNAR endocytosis and delivery to the sorting endosome. We further show that Hrs/STAM interaction at the early endosome allows to selectively distinguish the activation of Jak/STAT signaling mediated by IFN-α or IFN-β.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2015SACLS047 |
| Date | 23 October 2015 |
| Creators | Zanin, Natacha |
| Contributors | Université Paris-Saclay (ComUE), Lamaze, Christophe |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text, StillImage |
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