Rôle des facteurs de transcription SREBP-1 dans la fonction musculaire : implication des répresseurs transcriptionnels BHLHB2 et BHLHB3, Role of SREBP-1 transcription factors in skeletal muscle function : involvement of the transcriptional repressors BHLHB2 and BHLHB2

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Sous la direction de Étienne Lefai
Thèse soutenue le 20 novembre 2009: Lyon 1
Les protéines SREBP-1, Sterol Response Element Binding Proteins, sont des régulateurs clés du métabolisme des lipides et du cholestérol. A ce titre, ils ont été largement étudiés dans le foie et le tissu adipeux. Les facteurs SREBP-1 sont également exprimés dans le muscle squelettique au sein duquel ils sont les principaux médiateurs des effets géniques de l’insuline.Les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit ont eu pour but de définir le rôle spécifique de SREBP-1 dans le muscle squelettique. L’étude transcriptomique de cellules musculaires humaines révèle plus de1500 gènes régulés par SREBP-1 dans le muscle squelettique humain, dont la moitié est réprimée. L’analyse fonctionnelle de ces gènes révèle l’implication de SREBP-1 dans des fonctions musculaires dépassant la cadre du métabolisme glucido-lipidique. Ainsi, SREBP-1 inhibe l’expression de plusieurs gènes impliqués dans la différenciation et le maintien du phénotype musculaire. En conséquence, la sur expression de SREBP-1 bloque la différenciation myogénique in vitro et induit une atrophie marquée in vitro, sur des myotubes différenciés et in Vivo, dans le muscle squelettique de souris.En parallèle, deux répresseurs transcriptionnels : BHLHB2 et BHLHB3 apparaissent, après étude de leur promoteur, comme deux nouvelles cibles directes de SREBP-1. Ainsi, 20% des gènes inhibés par SREBP-1sont des cibles de BHLHB2 et BHLHB3, de nombreux gènes muscle-spécifiques y compris. De plus, BHLHB2 apparaît, de la même façon que SREBP-1, comme un acteur essentiel dans l’action de l’insuline sur le muscle squelettique, et dans le développement de l’insulino-résistance musculaire chez les patients diabétiques de type2.Le blocage de la différenciation myogénique et l’atrophie induite par SREBP-1 in vitro étant reversées par l’inhibition de l’expression de BHLHB2 et BHLHB3, nous concluons que BHLHB2 et BHLHB3 sont responsables de l’effet répressif de SREBP-1 sur le phénotype musculaire.Ces résultats mettent donc en évidence un nouveau rôle pour les facteurs SREBP-1 dans la régulation de la myogenèse et le maintien de la masse musculaire. SREBP-1 intègrent ainsi la régulation métabolique au contrôle du phénotype musculaire
-Srebp-1
-Bhlhb2
-Différenciation myogénique
-Atrophie musculaire
-Insulino-résistance
Transcription factors SREBP-1, Sterol Response Element Binding Proteins, are key regulators of lipid and cholesterol homeostasis. Their function has been largely studied in liver and adipose tissue, but they are also well expressed in skeletal muscle where they mediate insulin transcriptional effects.This work aims to define the muscle specific role of SREBP-1. Microarray analysis of human myotubes over-expressing SREBP-1 identifies more than 1500 SREBP-1 target genes in human skeletal muscle, including number of repressed genes. Gene ontology analysis reveals the involvement of SREBP-1 in a large variety of biological functions in muscle cells. In fact, SREBP-1 represses expression of a number of muscle-specific genes and markers of muscle differentiation. As a result, SREBP-1 over-expression leads to blockage of in vitro myogenic differentiation and marked atrophy in vitro as in Vivo.In the same time, we identified the transcriptional repressors BHLHB2 and BHLHB3 as new direct target genes of SREBP-1, by promoter analysis. 20% of SREBP-1 repressed genes are also target genes of BHLHB2 and BHLHB3. Furthermore, BHLHB2, like SREBP-1, is involved in insulin action on skeletal muscle and muscular insulin-resistance in type 2 diabetic patients.As SREBP-1 effects on atrophy and myogenic differentiation inhibition are reversed by silencing BHLHB2 and BHLHB3 expression, we can conclude that BHLHB2 and BHLHB3 mediate negative SREBP-1action on muscular phenotype.These results confer a new role for SREBP-1 in the regulation of muscle mass and muscle cell differentiation, thus linking the control of muscle mass to metabolic pathways
-Srebp-1
-Bhlhb2
-Myogenic differentiation
-Muscular atrophy
-Insulin-resistance
Source: http://www.theses.fr/2009LYO10212/document
Publié le : mardi 1 novembre 2011
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N° d’ordre : 212-2009 Année 2009
THESE DE L‘UNIVERSITE DE LYON
Présentée devant
L’UNIVERSITE CLAUDE BERNARD LYON 1
L’ECOLE DOCTORALE INTERDISCIPLINAIRE SCIENCES-SANTE
pour l’obtention du
DIPLOME DE DOCTORAT
(arrêté du 7 août 2006)
par
Virginie LECOMTE
Rôle des facteurs de transcription SREBP-1
dans la fonction musculaire :
Implication des répresseurs transcriptionnels BHLHB2 et BHLHB3.
Directeur de thèse : Dr Etienne Lefai
Soutenue publiquement le 20 Novembre 2009, devant un jury composé de
Pr Chantal Simon Présidente
Pr Xavier Bigard Rapporteur
Dr Dominique Dardevet Rapporteur
Dr Damien Freyssenet Examinateur
Dr Etienne Lefai Directeur de thèse
tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011Remerciements
Pour commencer ce (long) manuscrit, je sacrifie au traditionnel exercice des remerciements.
Etudiante en tout début de thèse, je considérais cet exercice inutile et futile, même si ces
quelques pages sont toujours les plus réjouissantes à lire d’un manuscrit de thèse. Mais alors
que cette belle (mais parfois difficile) aventure qu’a été ma thèse touche à sa fin, après plus
de quatre ans, je me rends compte que de sincères remerciements s’imposent. Car sans avoir
été bien entourée, professionnellement comme personnellement, les obstacles auraient été
plus difficiles à franchir.
Merci donc à tous ceux qui ont participé de près, de très près ou de plus loin à cette aventure.
A Madame le Professeur Chantal Simon pour avoir accepté de présider le jury de ma
soutenance de thèse.
Au Professeur Xavier Bigard et au Docteur Dominique Dardevet pour avoir accepté d’être
rapporteurs de ce travail et de m’accorder un peu de leur précieux temps.
Au Docteur Damien Freyssenet, pour avoir accepté d’ examiner ce travail, auquel il a
apporter son aide précieuse, en nous accueillant dans ces locaux à Saint Etienne et en nous
initiant à l’étude in vivo du muscle chez la souris. Pour son habileté à l’injection
intramusculaire et à la dissection.
Au Docteur Hubert Vidal pour m’avoir accueilli dans son unité, ou recueillie devrais-je plutôt
dire, après une première année de thèse avortée. Pour avoir eu confiance dans mes capacités
à rebondir et à m’adapter.
A Etienne, à qui je décerne ici le prix du meilleur directeur de thèse. Il n’aime ni les
honneurs, ni les compliments, il me répondrait donc certainement que ce paragraphe est
inutile car il n’a fait que son travail. Seulement voilà, il le fait bien. Avec une grande
pédagogie. Toujours disponible mais pas trop présent. Sachant remotiver ses troupes lorsque
le moral scientifique est à la baisse. Se réjouissant avec nous (parfois même plus que nous)
d’un beau résultat. Enthousiaste et passionné. Merci de m’avoir transmis ton savoir
moléculaire et ton goût de la « Bonne Science ». J’espère avoir été à la hauteur de ton
exigence scientifique au cours de ces trois années.
A l’ensemble des membres de l’U449 puis de l’U870 pour entretenir l’esprit accueillant et
l’ambiance conviviale de ce laboratoire.
Aux chercheurs de l’unité, Sophie, avec qui j’ai partagé une fructueuse colaboration, mais
aussi Anne-Marie, Jennifer, Brigitte, Georges ainsi que Martine et Danielle qui nous ont
récemment rejoints, toujours disponibles pour livrer conseils avisés et encouragements.
A tous ceux qui m’ont accompagnée au cours de cette thèse.
5
tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011A la Amsterdam team, fine équipe.
Avec par ordre alphabétique pour ne vexer personne:
Amélie, appellation scientifique : Homo Teckelus, animal au premier abord un peu revêche et
quelque peu agressife, mais qui se révèle avoir un fond gentil et un tempérament de
clown…Oups ! Pas trop de compliments car a une tendance au gonflement des chevilles très
rapide (si, si, à en faire craquer les fermetures éclairs de ses bottines…) Pour soigner une
crise intempestive, tu peux toujours composer mon numéro en urgence, au besoin je me
déplace. A nos soirées partagées à pratiquer le grimelin, l’alien et mon préféré, la
marmotte…Tout ce petit bestiaire bien sympathique va me manquer… Ils sont tous si
attachants…
Cécile, ses « ça m’agace » dégénérant au file de la journée en « ça me soûle, ça me re-
soûle » puis « ça me b… ! » (L’expression est bien trop vulgaire, surtout pour les gens du Sud
paraît il, pour être ici inscrite), ont rythmé la vie de notre bureau, au son de ce discret mais si
charmant petit accent Aurillacois. Mais ces petites râleries n’entamment en rien la bonne
humeur perpétuelle de ce petit bout de femme dynamique et pétillant avec qui le fou rire n’est
jamais loin. A nos échanges de fromages de nos régions respectives, elle, Le Cantal, moi, La
Savoie, bref ce qui ce fait de meilleur en France, en Europe et dans le monde je pense.
Combien de fois auront-nous soupiré ensemble pour un bon morceau de fromage
accompagné bien sûr d’un bon verre de vin ! A nos discussions, passées et surtout
prochaines, sur les nombreux plaisirs de la vie…
Diane, « caillera de la téci nantérienne » qui a fait ses classes avec la bourgeoisie
Neuillienne (en compagnie de la nièce Sarkozy…si besoins de piston), la parisienne, pardon,
la banlieusarde du labo, qui a finit par quand même trouver des avantages à la vie
lyonnaise : mais oui à Lyon on a des musées, des théâtres, des salles de concert et même des
cinémas multiplexes et en plus les films sortent en même temps qu’à Paris… Z’auréole un peu
ricaine sur les bords (un séjour aux states en pleine adolescence laisse des traces…), c’est un
joli melting pot culturel à elle toute seule…Bonjour à ta grande sœur, le futur docteur en
lettre « pff ! », quand tu iras la voir (pas) au Texas. Et surtout, Nanterre pas tes Rêves !!!
Manu, le Manu de Diane, pour l’identifier, car dans le labo, trois Manu différents co-
habitent, la Petite, la Grande, et…Le Manu de Diane. Certes ce surnom fait un peu « Homme
objet », mais il aime ça apparemment, jusqu’à partir en vacances avec 5 filles un peu
allumées. Et oui c’est lui l’homme de la Amsterdam team, qui a supporté avec patience et
docilité une bande de fille en goguette accros au shopping et aux discussions de
chiffons…j’espère que cette expérience, n’aura pas été trop traumatisante. Merci pour le petit
coup de pouce chocolat quand j’en avais besoin, mais chut…il ne faut pas trop ébruiter cette
réserve secrète…
Sévy, Mamy pour les intimes…mais qui est restée très, très jeune dans sa tête. Faut dire que
la compagnie des jeunettes du fond du labo, ça conserve la vivacité d’esprit ! La ch’ti du
labo, d’origine picarde certifiée (ça maîtrise du patois le confirme), elle a la gentillesse et la
générosité des gens de là-bas. Comment ça le prince charmant ne l’a pas encore trouvée ?
C’est que ce n’est pas évident de la suivre : de la Louisiane à Melbourne, de Lyon Sud à
Oxford pour peut-être se poser enfin à Paris. Globe trotteuse qui aura réveillé mes anciens
rêves d’Australie grâce à son enthousiasme communicatif pour ce pays… Et oui la fautive
c’est elle si maintenant à mon tour j’ai envie d’aller rendre visite aux kangourous…
d’ailleurs si t’en connais deux ou trois sympas qui pourraient me trouver un job…
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tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011A Rami, qui aurait eu sa place dans la Amsterdam team s’il était arrivé au labo dans le bon
timing. Le transfuge libanais de la Doua à Lyon Sud. Tant pis pour les Villeurbannais,
maintenant c’est nous qui profitons de sa bonne humeur, de son humour, de son
bavardage…et de sa mauvaise fois. Une bonne recrue tout de même dans notre bureau, dont
nous avons fais, avec Cécile, petit à petit l’éducation. Il tient à cultiver son image d’homme
fort libanais à coup d’expressions machistes : « Faîtes votre travail les filles », lorsque nous
rangions notre bureau ou vidions les poubelles, « Euh…j’ai besoin de toi, tu peux m’aider »
en me montrant une montagne de vaisselle sale…Mais ce n’est qu’une façade, une fois, il
nous a même fait la notre, de vaisselle !
A Sara, qui a délibérément refusé de faire parti de la Amsterdam team. Comment ça tu as
déjà pris un mois de vacances pour partir à Tahiti, ça te suffit? Avec ses cheveux blonds et ses
grands yeux bleus, c’est la Miss Finlande (suédophone) du labo. Mon prédécesseur en tant
que Docteur, elle m’aura montré la voie dans les affres de la rédaction puis de la soutenance
de thèse…Malheureusement tout le monde ne peut avoir son flegme et son stoïsme nordique
devant cette épreuve !
A Cyrille, qui forme déjà une team avec Aurélie, Orely pour les intimes : c’est le scoop de
l’année ! Eux aussi ont rendu visite aux kangourous pour passer un petit mois de vacance en
leur compagnie. Le mélomane du labo, à la voix qui pourrait fêler un verre. Joueur de piano
et gratouilleur de guitare ; on espère pouvoir assister à un concert de Noël, toi au piano,
Diane à l’alto, Amélie à la flûte traversière et Cécile à la clarinette…prévenez-moi pour la
résa. C’est également un amateur de bon vin (de bonnes bières belges aussi) et de bonne
chère, jamais avare d’un conseil culinaire ou d’un bon plan viticole.
A Manu, la grande, grande prêtresse des puces ADN. C’est à elle que je dois une partie des
beaux résultats qui sont présentés ci-après. C’est également la gardienne du Serveur U870,
coffre-fort renfermant les trésors du labo, nécessitant une surveillance constante. Elle aussi
nous a abandonné un temps pour allez travailler chez les kangourous (A croire qu’au labo on
à des vols directs Lyon-Sud/ Australia). Son retour était attendu de pieds ferme, le serveur
était orphelin sans sa nounou !
A Manu, la petite, Sandra et Vanessa, les trois drôle de dames du labo (mais qui est
©
Charly ?), équipe technique de choc. Manu, la dompteuse de Light Cycler à l’époque et de
©
Rotorgene maintenant, il faut bien évoluer avec la technologie. Sandra, disciple appliquée de
la grande prêtresse des puces ADN, les spots tremblent devant son œil aiguisé.
Vanessa, « Miss Qualité », qui fût souvent mes mains pour la qPCR , les nombreux clonages
et autres réjouissances de biologie moléculaire…Et ses mains sont en or. Travailler avec toi
fût un plaisir.
A Annie, Christine, Marie-Agnès et Nathalie, le deuxième bureau technique, pour leur
efficacité, leur disponibilité, leur bonne humeur et leur coup de gueule parfois nécessaires.
A l’équipe de l’ex-U407. Et oui je ne peux omettre de remercier ici ma première famille de
thèse. Une famille avec ses joies à partager tous ensemble, sa solidarité devant les difficultés
mais également ses conflits et ses ruptures comme dans toutes les grandes familles. Cette
famille m’aura permis de rencontrer une autre fine équipe. Merci à Aurélie, Aurélien, Léo,
Marie, Kriztian et Emilie pour leur précieuse amitié. Cette famille m’aura également permis
de faire une des plus belles rencontres …
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tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011A Pierre, merci suffit-il seulement? Pour ton soutien, ta patience et ta compréhension… pas
toujours facile de comprendre les états d’âme d’un futur docteur. Pour ton aide précieuse au
quotidien. Pour rendre tous les jours ma vie plus douce…
Enfin, à mes parents bien-sûr, et même si cela fait un peu cliché, sans qui je n’en serais
jamais arrivée là. Merci pour leur soutien sans faille au cours de ces années ; merci pour leur
encouragements à toujours faire ce que j’aimais alors même que tout le monde me
déconseillait de suivre cette voie ; merci pour leur confiance dans mes choix, pas toujours
évidents ; merci de m’avoir laissé faire mes propres erreurs et merci aussi pour m’avoir aidé
à les réaliser ; merci d’être toujours présents (même trop).MERCI.
Et puis, à toi courageux lecteur, que l’épaisseur du manuscrit n’aura pas effrayé. Ne t’arrête
pas en si bon chemin, tourne encore quelques pages…leur lecture n’est pas si ardue.
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tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011tel-00583077, version 1 - 4 Apr 2011

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