iRTSV : Lettre 03 de juillet 2006

Lettre 03 de juillet 2006



	L'expression ectopique d'un seul gène codant pour un récepteur couplé aux protéines G dans les cellules corticosurrénaliennes est une altération génétique suffisante pour provoquer un adénome surrénalien et un syndrome de Cushing. Le syndrome de Cushing est une maladie endocrinienne qui se définit par une hypersécrétion de glucocorticoïdes. Son étiologie peut être ACTH-dépendante (maladie de Cushing) ou ACTH-indépendante. Dans ce dernier cas, il est souvent dû à une hyperplasie macronodulaire de la corticosurrénale hypersecrétant du cortisol. Plusieurs études cliniques ont identifié par le passé une sous-classe de syndrome de Cushing où la sécrétion anormale de cortisol est directement corrélée soit à la prise alimentaire, soit à l'orthostatisme, soit aux taux circulants de LH/hCG. Il a pu être montré dans ces cas particuliers que les cellules endocrines de l'adénome corticosurrénalien des patients surexpriment un récepteur couplé à la protéine Gs (RCPGs) qui ne s'exprime normalement pas dans ce tissu. Il s'agit respectivement du récepteur du GIP (Gastric Inhibitory Polypeptide, un peptide secrété par le tube digestif suite à une prise alimentaire), du récepteur ß-adrénergique et du récepteur de la LH/hCG. Le couplage de ces récepteurs ectopiques à l'adénylyl cyclase conduit à un contrôle direct de la stéroïdogenèse par leur ligand (par exemple par le GIP dans le cas des syndromes de Cushing liés à la prise alimentaire). Cependant, personne n'avait pu établir clairement le lien de causalité entre l'expression ectopique d'un RCPGs dans les cellules corticosurrénaliennes et le développement d'une hyperplasie macronodulaire. Des chercheurs du laboratoire d'Angiogenèse ont réussi à répondre à cette question en utilisant un modèle original de greffe cellulairee chez la souris. Le récepteur du GIP et le récepteur de LH/hCG ont été surexprimés par infection rétrovirale dans des cellules corticosurrénaliennes primaires saines. Ces cellules ont ensuite été implantées sous la capsule rénale de souris immunodéficientes surrénalectomisées. L'analyse des greffons 7-8 semaines après transplantation a montré le développement d'une hyperplasie tissulaire (en comparaison avec la taille des greffons issus de cellules non modifiées génétiquement) et l'analyse de divers paramètres physiologiques a confirmé le développement d'un syndrome de Cushing. Ainsi la preuve est faite que l'expression ectopique d'un seul gène de GPCRs est un événement génétique suffisant pour reproduire la pathologie humaine des hyperplasies macronodulaires de la surrénale avec syndrome de Cushing ACTH-indépendant. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 91(1): 196-203 Endocrinology, 147(2): 782-790 Contact : Michael Thomas

	Structure cristallographique de l'arogénate déshydrogénase de Synechocystis sp. PCC 6803 La tyrosine est synthétisée, selon les organismes, soit par une arogénate déshydrogénase, soit par une préphénate déshydrogénase. Les arogénate/ préphénate déshydrogénases présentent une très grande diversité dans leur spécificité de substrats et dans leur mécanisme de régulation, ce qui rend leur étude structurale comparée très attractive. Des chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale en collabo-ration avec le groupe Synchrotron du laboratoire de Cristallographie et de Cristallogenèse des Protéines de l'Institut de Biologie Structurale ont résolu la structure cristallogra-phique, à 1,6 Å de résolution, de l'arogénate déshydrogénase de Synechocystis en présence de NADP. Cette première détermination de structure 3D va permettre d'analyser au niveau moléculaire les déterminants de la spécificité de substrat et les mécanismes de régulation des différentes arogénates/ préphénates déshydrogénases. Cette étude a des implications importantes dans la recherche de nouvelles molécules antibiotiques ou herbicides. D'autre part, ces enzymes étant situées au point de branchement entre synthèse de tyrosine et de phénylalanine, cette étude ouvre des perspectives biotechnologiques liées à la modulation du partage des flux de carbone entre ces deux acides aminés aromatiques. Structure, 14: 767-776 Contact : Michel Matringe		Phosphorylation sur tyrosine de la cadhérine de l'endothélium vasculaire : détermination tumorale et ciblage thérapeutique Les chercheurs du laboratoire du Développement et du Viellissement de l'Endothélium étudient la régulation de la cadhérine endothéliale (VE-cadhérine) au cours des processus angiogéniques normaux et tumoraux. De nombreuses données cliniques et expérimentales montrent que la croissance des tumeurs cancéreuses est très dépendante de l'établissement d'une néovascularisation tumorale. L'activation angiogénique du réseau microvasculaire représente donc un paramètre d'étude important pour le dépistage des stades précoces du développement tumoral. La VE-Cadhérine, composant essentiel et spécifique des jonctions adhérentes endothéliales, assure par ses propriétés adhésives l'intégrité de l'endothélium vasculaire. Les modifications des protéines des jonctions endothéliales par phosphorylation sous l'action de protéine tyrosine kinases (PTKs) sont des processus majeurs au cours de l'angiogénèse et de l'inflammation. Les chercheurs du laboratoire ont mis en évidence la phosphorylation sur tyrosine de la VE-cadhérine dans des tissus soumis à angiogenèse et en réponse à un agent inflammatoire (PAF). En revanche, la VE-cadhérine n'est pas phosphorylée dans l'endothélium quiescent. La phospho-VE-cadhérine est donc une caractéristique de l'endothélium activé. Les chercheurs ont identifié la tyrosine 685 de la VE-cadhérine comme cible de la tyrosine-kinase Src. Par conséquent, cette phospho-tyrosine peut être utilisée comme marqueur histopathologique de l'angiogenèse tumorale. Oncogene, 2007, 26(7): 1067-1077 Trends in Cardiovascular Medicine, 2006, 16(2): 55-59 Circulation Research, 2005, 96(3): 384-391 Faseb Journal, 2005, 19(6): 512-520 Contact : Isabelle Vilgrain

	Réactions de recyclage du folate chez les plantes Le folate (vitamine B9) est dégradé pour donner des ptérines oxydées et du p-aminobenzoylglutamate. Ces produits sont éliminés chez l'animal mais leur devenir est inconnu chez les plantes. Des chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale ont montré que : 1) ces produits ne s'accumulent pas dans la cellule végétale ; 2) lorsqu'ils sont fournis aux cellules, ces produits de dégradation sont convertis en précurseurs de la biosynthèse du folate : le p-aminobenzoylglutamate est hydrolysé en p-aminobenzoate plus glutamate et la 6-aldéhydedihydroptérine est réduite en 6-hydroxyméthyldihydroptérine ; 3) ces activités ont été mesurées in vitro ; la réaction de réduction utilise le NADPH. Ces résultats montrent que les plantes, contrairement à l'animal, possèdent un ensemble de réactions permettant le recyclage du folate. The Plant Journal, 46(3): 426-35 Contact : Fabrice Rébeillé

	Inhibition de la survie cellulaire, dépendante de p53, par un peptide aptamère sélectionné par criblage génétique ciblant la protéine kinase CK2 La protéine kinase CK2 joue un rôle déterminant pour le contrôle de la survie cellulaire. Plus précisément, les données structurales¹ ainsi que de nombreux résultats d'études cellulaires² montrent que la sous unité régulatrice de la kinase participe à la régulation de nombreux processus cellulaires tels que l'homéostasie entre prolifération et mort cellulaire. CK2 est donc une cible thérapeutique potentielle³. Dans le cadre de thérapies anti prolifératives, une équipe du laboratoire Transduction du Signal a développé un criblage génétique de peptides aptamères visant à identifier des interactants de la sous-unité régulatrice ß de cette protéine kinase. L'un de ces peptides nommé P1, se lie avec une haute affinité avec CK2ß et possède une certaine homologie de séquence avec la protéine IE2 de cytomégalovirus. Après une caractérisation biochimique de cette interaction, l'activité biologique du peptide fusionné à GFP a été examinée dans différents types cellulaires. Ce peptide entraîne une mort cellulaire qui s'accompagne d'une activation des caspases et de la protéine p53 (figure). Ces résultats ouvrent des perspectives prometteuses quant à l'exploitation de cette séquence peptidique dans le but de développer de nouveaux agents apoptogènes ciblant CK2ß. 1 Chantalat L, Leroy D et al. Crystal structure of the human protein kinase CK2 regulatory subunit reveals its zinc finger-mediated dimerization Embo J., 1999, 18(11): 2930-2940 2 Buchou T, Vernet M et al. Disruption of the regulatory beta subunit of protein kinase CK2 in mice leads to a cell-autonomous defect and early embryonic lethality. Mol. Cell Biol. 2003, 23(3): 908-915 3 Ahmed K, Gerber DA et al. Joining the cell survival squad: an emerging role for protein kinase CK2 Trends Cell Biol., 2002, 12(5): 226-230 Oncogene, 2006, 25(56): 7343-7353 Contact : Odile Filhol-Cochet		*Réponses précoces des cellules d'Arabidopsis thaliana* à un stress cadmium. Analyses protéomique et métabolomique** Des analyses protéomiques différentielles de cellules d'Arabidopsis thaliana cultivées en suspension et traitées à différentes concentrations de cadmium ont permis aux chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale de visualiser et de quantifier les variations d'expression des protéines séparées sur gels d'électrophorèse bidimensionnelle. L'identification de plusieurs centaines de protéines, réalisée par spectrométrie de masse MALDI-TOF-MS ou en ES-MS-MS, a permis de préciser la nature des perturbations entraînées par ce stress métallique et d'observer des inductions d'enzymes impliquées dans des voies métaboliques stratégiques. Des analyses d'expression génique, soit par Northern-blot, soit par RT-PCR semi-quantitative ont permis de montrer que certains de ces gènes étaient régulés au niveau transcriptionnel. En parallèle, une analyse de profils métaboliques de cellules stressées ou non a également été réalisée grâce à l'utilisation de la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse. La différence majeure provient du fait que les cellules d'Arabidopsis traitées au cadmium ont induit la synthèse de nombreuses phytochélatines (PCs), petits peptides impliqués dans la détoxication du cadmium et d'autres métaux lourds. Nous avons montré que ces cellules sont capables de synthétiser six différentes familles de PCs alors qu'il était connu jusqu'à présent que certaines PCs n'apparaissaient de manière spécifique que dans certaines espèces végétales. Ces résultats suggèrent également que la production de ces molécules, à concentrations élevées de Cd, serait limitée par la réaction catalysée par la glutathion synthétase (GSH2). Cette limitation ne semble pas être la conséquence d'un manque d'enzyme mais d'un manque de disponibilité d'un des substrats de GSH2 : la glycine. Proteomics, 6: 2180-2198 Contact : Jacques Bourguignon

	Formation de pores permettant l'injection de toxines bactériennes dans la cellule eucaryote Les "injectisomes" sont des nanomachines utilisées par des bactéries pathogènes pour délivrer des toxines dans les cellules-hôtes au cours de l'infection. Ces injectisomes, aussi appelés systèmes de sécrétion de type III, traversent les deux membranes bactériennes et sont prolongés à la surface de la bactérie par une aiguille de sécrétion protéique. À son extrémité, un complexe protéique, le "translocon" se forme dans la membrane plasmique de la cellule eucaryote cible afin que des toxines puissent être transloquées dans son cytoplasme. En utilisant le modèle de Pseudomonas aeruginosa, un pathogène opportuniste, les équipes du laboratoire de Biochimie et Biophysique des Systèmes Intégrés et de l'Institut de Biologie Structurale ont précédemment montré que PopB et PopD, les protéines du translocon possédant des domaines transmembranaires, sont capables de former des anneaux multimériques en présence de vésicules lipidiques (Schoehn et al., 2003). Dans une publication récente, les chercheurs du laboratoire de Biochimie et Biophysique des Systèmes Intégrés, en collaboration avec une équipe du laboratoire de Biophysique Moléculaire et Cellulaire du DRDC, caractérisent l'interaction des deux translocateurs avec les liposomes et montrent que les deux protéines agissent en synergie pour former des pores dans des vésicules lipidiques, validant l'hypothèse d'un translocon composé d'un complexe hétéro-oligomérique, PopB/PopD. Les interactions électrostatiques des protéines avec les membranes, liées à la présence de lipides anioniques, se sont révélées cruciales dans ce processus. De plus une étape de liaison aux membranes distincte de l'étape de formation de pore a été identifiée, ce qui représente une avancée importante en vue de l'élucidation du mécanisme de formation du pore de translocation. Biochemistry, 2006, 45(26): 8117-8123 EMBO J., 2003, 22(19):4957-67 Contact : Éric Faudry et Ina Attrée

	Le folate chez les plantes : biosynthèse, distribution et enrichissement Cette revue publiée par des chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale fait le point des connaissances actuelles concernant la biosynthèse du folate chez les plantes. Dans un premier temps, la voie de biosynthèse est décrite ainsi que sa compartimentation au sein de la cellule, faisant intervenir les trois principaux compartiments : le cytosol, le plaste et la mitochondrie. La distribution du folate dans les différents tissus au cours du développement et de la croissance de la plante est ensuite envisagée. Cette étude montre, en particulier, le rôle du folate au cours de l'acquisition des capacités photosynthétiques de la feuille. Enfin, dans une troisième partie, sont envisagées différentes stratégies susceptibles d'améliorer le contenu en folate des plantes d'intérêts agronomiques. Physiol. Plant., 126(3): 330-342 Contact : Fabrice Rébeillé		*Assemblage in vitro* d'un centre [Fe-S]** La frataxine est un acteur majeur de l'homéostasie du fer et de la maturation des protéines fer-soufre qui jouent un rôle essentiel pour la vie cellulaire. Certaines mutations de la protéine sont associées à des maladies neurogénératives comme l'ataxie de Friedreich. Cependant sa fonction précise est encore controversée, même si sa grande affinité pour le fer suggère qu'elle est un donneur spécifique d'atomes de fer pour l'assemblage des centres fer-soufre au sein d'une chaine polypeptidique. Le laboratoire de Chimie Biologie a isolé et caractérisé la frataxine bactérienne (le produit du gène CyaY). Il a également montré que cette protéine était associée sous forme de complexe stable à un autre acteur important du métabolisme des centres fer-soufre, à savoir la cystéine désulfurase IscS dont la fonction est de fixer le soufre de la cystéine (qui est donc convertie en alanine). Pour la première fois l'assemblage correct d'un centre fer-soufre dans une protéine (IscU) est éffectué in vitro en utilisant une cysteine désulfurase (IscS) comme donneur d'atomes de soufre et un transporteur protéique de fer (CyaY) comme donneur d'atomes de fer. Ces résultats confortent l'hypothèse selon laquelle la frataxine est une source contrôlée de fer pour la biosynthèse des clusters fer-soufre. The Journal of Biological Chemistry, 218(24): 16256-16263 Contact : Marc Fontecave



	Une journée scientifique en l'honneur de Pierre Vignais se tiendra vendredi 29 septembre de 09 h à 17 h à Grenoble. Cette journée sera centrée sur des conférences données par des personnalités prestigieuses de la communauté scientifique interrnationale. Elle sera également l'occasion de rassembler autour de Pierre Vignais ses anciens étudiants et collègues. Les conférenciers invités (et ayant à ce jour confirmé leur accord) sont : • Sir John Walker, Professeur et Directeur de la Dunn School of Nutrition de Cambridge, Prix Nobel de Chimie 1997, • Ernesto Carafoli, Professeur à l'Université de Padoue, • Martin Klingenberg, Professeur Émérite à l'Université de Munich. Pierre Vignais, docteur ès sciences, docteur en médecine, ancien boursier de la Fondation Roux à l'Institut Pasteur de Paris, a été professeur de biochimie à la faculté de médecine de l'Université Joseph Fourier à Grenoble, et directeur d'une URA - CNRS au CEA-Grenoble. Ses travaux en bioénergétique cellulaire ont porté sur des aspects fondamentaux du fonctionnement des mitochondries et sur les phénomènes respiratoires associés au mécanisme de la phagocytose. Il est titulaire de la médaille d'argent du CNRS et Grand Prix de l'Académie des Sciences. Insciption par mail.



	Publications 2006 du DRDC



	Laboratoire d'Angiogenèse (Angio) Laboratoire Biologie, Informatique et Mathématiques (BIM) Laboratoire des Biopuces (Biopuces) Laboratoire de Biochimie et Biophysique des Systèmes Intégrés (BBSI) Laboratoire de Biophysique Moléculaire et Cellulaire (BMC) Laboratoire de Chimie Biologie (CB) Laboratoire Canaux Calciques, Fonctions et Pathologies (CCFP)		Laboratoire de Chimie des Protéines (CP) Laboratoire du Cytosquelette (CS) Laboratoire de Développement et Vieillissement de l'Endothélium (DVE) Laboratoire d'Immunochimie (ICH) Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale (PCV) Laboratoire de Physico-chimie des Métaux en Biologie (PMB) Laboratoire de Transduction du Signal (TS)



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