Dissecting peptidoglycan trafficking and transport(ers) in human cells
Dissection du trafic et du transport de peptidoglycanes dans des cellules humaines
par Christiane BRENNER sous la direction de Ivo GOMPERTS BONECA
Thèse de doctorat en Microbiologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Friday 23 November 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Cellules -- Motilité
  • Peptidoglycanes
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Mots clés
Peptidoglycane, Muropeptides muramyl-TriDAP (MTP), Muramyl dipeptide (MDP), Solute Carrier family (SLC), N-Acetylglucosamine-N-Acetylmuramic acid (GlcNac-MurNAc), CRISPR-Cas, Mfsd3
Resumé
Les fragments du peptidoglycane, les muropeptides muramyl-triDAP (MTP) et le muramyl dipeptide (MDP) sont détectés spécifiquement par les récepteurs cytosoliques du système immunitaire inné, Nod1 et Nod2, respectivement. Mais à ce jour, l'internalisation cellulaire de ces fragments, et plus particulièrement dans les cellules du colon humain, reste mal connue. Dans le but de mieux comprendre ce processus d'internalisation cellulaire, une lignée de cellules humaines du colon HT-29 a été utilisée comme modèle. Les deux récepteurs, Nod1 et Nod2 ont été décrits comme étant exprimés dans cette lignée cellulaire, ainsi que la famille du "Solute Carrier 15A" (SLC15A) connue pour être impliquée dans le transport des MDP et MTP dans d'autres systèmes cellulaires, mais ce qui ne semble pas être le cas dans notre lignée modèle. A titre d'exemples, SLC15A1 (PEPT1) et SLC15A2 (PEPT2) sont exprimés à l'apex des cellules et transportent, en général, des di-et tripeptides dans les cellules intestinales et rénales. Les transporteurs SLC15A3 (PHT2) et SLC15A4 (PHT1) quant à eux, seraient responsables du transport des MDP et MTP, respectivement, dans les endosomes et les lysosomes. L'objectif de cette thèse était d'identifier le mécanisme d'internalisation du MDP dans les cellules HT-29. Ainsi, différents inhibiteurs des voies d'endocytose ont été utilisés dans des expériences de microscopie. Nos résultats suggèrent que la voie d'internalisation est différente de celle utilisée par la transferrine. En effet, l'internalisation du MDP est partiellement dépendante de la dynamine, une GTPase, et des protéines Rac1/Cdc42, deux Rho GTPases. Ces trois protéines sont impliquées dans l'endocytose et Rac1 joue également un rôle dans l'immunité innée. En parallèle, nous avons inactivé le gène MFSD3 par la technique CRISPR-Cas9. Ce dernier est l'homologue du gène ampG d'Escherichia coli qui transporte spécifiquement les muropeptides anhydres. MFSD3 a été proposé comme un autre transporteur de muropeptides, comme le MTP, permettant leur accès à Nod1 et Nod2. Ainsi, nous avons étudié la fonction de MFSD3. Les cellules déplétées pour MFSD3 étaient affectées dans leur prolifération et dans l'accumulation d'Acetyl-CoA. Une étude protéomique a montré l'implication de MFSD3 dans plusieurs voies de signalisation, suggérant son rôle important dans le métabolisme et, plus largement, dans l'immunité.