Insulin degrading enzyme, Homéostasie protéique, Unfolded protein response, Complexe CCR4-NOT, Réponse immune, Plasmocytes, Insulinase

L'homéostasie protéique est essentielle à la physiologie et la viabilité des cellules. La qualité et l'intégrité des protéines sont contrôlées par un réseau complexe qui comprend des voies de signalisation tels que l'Unfolded Protein Response (UPR), la réponse au choc thermique, le système ubiquitine-protéasome (SUP), les chaperons moléculaires. Ces voies protègent les cellules de stress extrinsèques (hypoxie, privation de métabolites, infection) ou intrinsèques (accumulation de protéines dans le réticulum endoplasmique (RE), besoins métaboliques élevés). L'insulinase, ou Insulin Degrading Enzyme (IDE), est une métalloprotéase découverte pour sa fonction protéolytique de l'insuline, dégradant également d'autres substrats de petite taille (<10kDa). Localisée dans plusieurs compartiments cellulaires dont le cytosol et la mitochondrie, sa fonction reste peu comprise. La séquence protéique d'IDE est évolutivement conservée et son expression est ubiquitaire, y compris dans les cellules dépourvues de substrats identifiés d'IDE, ce qui suggère un rôle essentiel d'IDE dans la biologie cellulaire. La littérature lui décrit plusieurs fonctions putatives suggérant que cette enzyme est impliquée dans l'homéostasie protéique : IDE régule le SUP ; lors d'un choc thermique, IDE agit comme «dead end chaperon» ; l'homologue d'IDE dans la levure de fission module la sensibilité au stress du RE d'une manière dépendante de TORC1. Le but de cette thèse est de comprendre le rôle de l'IDE dans l'homéostasie protéique et décrire de nouvelles fonctions alternatives conservées au cours de l'évolution. Afin d'obtenir des pistes mécanistiques, nous avons cherché les interactants d'IDE via le marquage de proximité par le système TurboID, une biotine ligase modifiée. Pour l'isoforme dominante cytosolique, cette recherche a permis l'identification d'interactions IDE-protéines connues, relatives à la fonction protéase ubiquitine-dépendante ou à la pathologie de l'Alzheimer. De nouveaux interactants ont également été identifiés, impliqués dans le silençage génique, l'homéostasie rétinienne, la nécroptose ou la kératinisation. Parmi ces derniers, nous nous sommes intéressés aux composants du complexe CCR4-NOT, régulateur central du métabolisme des ARNm chez tous les eucaryotes, et impliqué dans les processus co-traductionnels. Nous avons démontré l'interaction d'IDE avec les protéines CNOT2, CNOT3 et CNOT8 par microscopie fluorescente. Nous émettons l'hypothèse qu'IDE est impliquée dans l'homéostasie via l'interaction avec CCR4-NOT. Pour la forme mitochondriale de l'IDE, nous avons identifié des protéines relatives à l'expression des gènes, aux maladies neurodégénératives et au métabolisme de l'ARN (dont CNOT2 et CNOT9). Dans un projet parallèle, dans le laboratoire, il a été observé que les souris Non Obèse Diabétiques Ide-déficientes sont protégées du diabète auto-immun et que l'absence de l'Ide active l'UPR dans les cellules bêta du pancréas. Lors de la réponse immune, les lymphocytes B (LB) se différencient en plasmocytes (PC). La voix UPR permet l'homéostasie et la survie des PC, dont le taux élevé de production d'anticorps impose un stress métabolique et de repliement considérable. Au vu de ces données, nous avons investigué l'effet de la déficience en Ide sur les PC en conditions d'immunité et d'auto-immunité. Nos résultats montrent qu'IDE n'est essentielle ni dans l'homéostasie et la fonction des PC, ni dans le développement et la différenciation des LB.