THESE DE DOCTORAT Présentée par Delphine DUTEIL

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THESE DE DOCTORAT Présentée par Delphine DUTEIL En vue de l?obtention du grade de Docteur en Sciences de l?Université de Strasbourg Discipline : Sciences du vivant Spécialité : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie Rôle du récepteur des glucocorticoïdes (GR) et du facteur intermédiaire de transcription (TIF2) dans le muscle squelettique chez la souris adulte. Soutenue publiquement le 24/09/2010 devant le jury : Directeur de thèse : Dr. Daniel Metzger Co-directeur de thèse : Pr. Pierre Chambon Examinateur interne : Dr. Jocelyn Laporte Rapporteur externe : Pr. Vincent Laudet Rapporteur externe : Pr. Roland Schule Examinateur externe : Dr. Rüdiger Rudol

  • belle saloperie

  • père castor

  • films débiles du style dodge

  • chambon pour m?avoir permis

  • gros de manips avec jamal

  • professeur pierre

  • muscle squelettique chez la souris adulte


Publié le : mercredi 1 septembre 2010
Lecture(s) : 186
Source : scd-theses.u-strasbg.fr
Nombre de pages : 283
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THESE DE DOCTORAT
Présentée par

Delphine DUTEIL
En vue de lʼobtention du grade de

Docteur en Sciences de lʼUniversité de Strasbourg
Discipline : Sciences du vivant
Spécialité : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie
Rôle du récepteur des glucocorticoïdes (GR) et
du facteur intermédiaire de transcription (TIF2)
dans le muscle squelettique chez la souris adulte.
Soutenue publiquement le 24/09/2010 devant le jury :
Directeur de thèse : Dr. Daniel Metzger
Co-directeur de thèse : Pr. Pierre Chambon
Examinateur interne : Dr. Jocelyn Laporte
Rapporteur externe : Pr. Vincent Laudet
Rapporteur externe : Pr. Roland Schule
Examinateur externe : Dr. Rüdiger Rudol
REMERCIEMENTS


Je souhaite avant tout remercier les membres de mon jury, le Professeur Vincent
Laudet, le Docteur Jocelyn Laporte, le Docteur Joffrey Zoll, le Docteur Dr. Rüdiger Rudolf et
le Professeur Roland Schule, dʼavoir accepté dʼévaluer mon travail de thèse.

Je remercie lʼAssociation Française contre les Myopathies, la Fondation pour la
recherche médicale et lʼAssociation pour la Recherche à lʼIGBMC dʼavoir financé mes
travaux.

Je remercie le Docteur Daniel Metzger et le Professeur Pierre Chambon pour mʼavoir
permis de réaliser ma thèse dans leur laboratoire, pour leurs conseils et leur soutien.

Je tiens à remercier la fine équipe Metzger, présente, passée ou future (enfin future un
peu moins parce que cʼest eux qui devraient me remercier, principalement Fatillou, Hakan
Badge et Miss Dumdum, nʼest ce pas jeunes gens) qui mʼa supportée pendant plus de 4 ans
(et cʼest pas peu dire). Pour le passé, je fais de gros bisous à Michal [dont le « HE ! Salut les
filles (avé lʼaccent) vous venez boire un coup ce soir » nous a toujours bien amusées] [hein
Chamby, cʼétait plutôt he ! pouet pouet les filles ; )], à Susan, une des seules américaines à
apprécier les produits locaux comme le bon fromage qui pue et le pinard (merci pour les
soirées passées entre autres à regarder des films débiles du style Dodge Ball, du grand
nanar), Koumar (dont jʼai jamais compris un traître mot), Zhangounet (tutulututu), Ying qui a
failli nous accoucher au labo (reste à ta maison !) et Ales. Parmi les gens encore présents, je
remercie plus particulièrement « Laetitia grand » et « Laetitia petit », Pierre, el Rocco (Rocho
pour les intimes, merci pour les « qPCR de protéines », ta reverse traduction sʼest avérée
précieuse) et le Pietre (« Si Prof Si »). Merci aussi à Manu avec qui jʼai pu (un peu au moins)
reparler espagnol, Krishna, Milan, Atish, Melle Hua et JM (B, pas E) qui a quand même bien
peiné avec ces vilains ChIP et les Dicer. Désolée pour ceux que jʼoublie, cʼest pas de la
méchanceté, cʼest juste que je suis un peu creuse.

Merci à toutes les personnes de lʼIGBMC ou de lʼICS qui mʼont permis de réaliser cette
thèse, plus particulièrement Agouna, Martine, Cindy et Natacha pour leur bonne humeur, leur
gentillesse et leur aide précieuse dès que jʼavais besoin de quelque chose. Désolée si je
vous ai fait faire des choses ignobles à ces pauvres petites bêêêtes ! Duff

Je remercie aussi Jojo qui mʼa quand même fait gros de manips avec Jamal et la
« petite » Samia (toujours plus grande que moi…). Désolée Joe pour le paintball, mais la
prochaine fois on va te mettre la pattée à ce que tu veux (la pétanque, le tarot, du catch
féminin, sisi tu mettras ta jupette et pis ça fera lʼaffaire).

Bon y pi y en a une je sais pas si je la remercie mais bon, je pense que je vais le faire
quand même sinon elle va ENCORE me frapper, il sʼagit du Professeur ChambRon, la seule
qui a le droit de mʼappeler DUTEIL, les autres, ça me vexe. Que dire de toi, surtout depuis
que tʼas soutenu, tu te la pètes grave comme disent les jeunes, parce que de mon temps, on
parlait mieux que ça (on portait un oignon à la ceinture, cʼétait la mode en ce temps là…).
Enfin voila (comme dit), merki dʼavoir si souvent mis mes bestioles à jeun toto le matin, et
pour toutes les fois où on « bossait » dur (pendant les IPGTT par exemple). Note que je vais
éviter de remercier la folle-dingue. Laquelle me diras-tu ? et ben toutes voilà, y en marre des
folles-dingues ! Bon je rallonge un peu la sauce parce que tu vas râler si jʼen écris aussi long
à ton propos que pour les mulots. Bon ben Chamby, je mʼexcuse dʼavoir oublié autant de fois
le café sur la table de la cuisine. En tout cas, si on a pas fait autre chose, on se sera bien
marrées. Pour les autres commentaires, CF ton book de thèse. Je garde le dossier
« blanquette » à ta disposition (gnahaha).

Merci aux mulots, mais pas aux PPARβ à Céline que cʼest quand même de la belle
saloperie, ni aux PPARβ/TIF2 qui lʼauront gnaquée trois fois pendant la même IPIST. Merci à
Biscotte (qui est devenue toute moche mais faut pas la tuer !), Wallace et Gromit (adieu
Wallace, tu auras eu une belle vie, que du bonus), aux hydrocéphales qui plaisent tant à
Laetitia, à Crouteuse, Queue courte, Queue tordue et aux pâtés. Désolée de vous avoir
martyrisées, mais vous servez la science et cʼest votre joie.

Je remercie aussi le père Castor (alias le Peck) pour toutes ses belles histoires, M. T-
shirt, Blenche Nége et le nain unique.

Le père Manesse pour mʼavoir regardé les ischions.
Jo qui prouve quʼil y a toujours plus malheureux que soit.

Je remercie mes parents pour tout ce quʼils ont toujours fait pour moi, alors que cʼétait
pas forcément un cadeau. Merci de mʼavoir soutenue jusquʼà la fin de mes études et dʼavoir
essayé de relire cette vilaine thèse. Maman, merci aussi de nous avoir fourni en médocs (on
en a toujours besoin) et Papounet, ne va pas dans la forêt !

Merci à mon chéri (oui je sais ça fait cucu la praline) déjà dʼêtre venu habiter ici que
cʼétait pas évident et dʼavoir eu ton poste. Merci aussi de mʼavoir supportée avec mes
plaintes récurrentes.

Et maintenant, quelques citations : « la trompe humaine, tu la tiens dans ta main »,
« tuptulup tptulup tuptulup tptulup tuptulup tptulup tuptulup tptulup, itʼs not unusual to be
loved by anyone… »
« tʼas quʼà mettre blabli blabla »
« HE ! QUʼEST CE QUE PISSE ? »
« HO BORDEL DUTEIL, TU VAS RECOPIER JUSQU'A MES REMERCIEMENTS ? »
« cʼest pas parce quʼon connaît quʼon sait »
« on sʼfume un joint ? » « NON ! »
« et même que une fois, y a un panda en Australie qui mʼa baissé mon short ».




Résumé :
Le muscle squelettique est un tissu dynamique ayant la capacité de réguler sa taille et son
activité en réponse à différents stimuli extérieurs. Mon travail de thèse a principalement porté
sur lʼétude dʼun récepteur nucléaire, le récepteur des glucocorticoïdes (GR) et de lʼun de ces
co-régulateur, le facteur intermédiaire de transcription TIF2, dans ce tissu. Ainsi afin de
mieux comprendre le rôle de GR et de TIF2 dans les myofibres, nous avons généré des
souris dans lesquelles ils sont sélectivement invalidés dans le muscle squelettique de souris
(i)skm-/- (i)skm-/-adultes (souris GR et TIF2 ).
La première partie de ma thèse a démontré que lʼaugmentation du découplage
(i)skm-/-mitochondrial dans les myofibres protège les souris TIF2 de la diminution des capacités
oxydatives induite par la sédentarité, retarde le développement du diabète de type 2 et
atténue la prise de poids induite par un régime hypercalorique. De plus, nos résultats
démontrent que SRC-1 et TIF2 peuvent moduler lʼexpression de la protéine découplante
UCP3 de manière antagoniste, et que lʼaugmentation des niveaux de SRC-1 dans les
(i)skm-/-myofibres des souris TIF2 est impliquée de manière critique dans la mise en place des
changements métaboliques de ces souris.
(i)skm-/-La seconde partie de ma thèse a montré que les souris GR ont une masse et une
force musculaire plus importantes que des souris contrôles, du fait dʼune hyperactivation des
voies anaboliques. Par ailleurs, ces animaux ne subissent pas lʼatrophie musculaire induite
par un traitement à la dexaméthasone, un glucocorticoïde de synthèse, ou par une mise à
jeun prolongée, montrant que la fonte musculaire est strictement contrôlée par GR dans les
myofibres.
Cette étude nous a permis dʼéclaircir les mécanismes moléculaires et cellulaires régulant
lʼhoméostasie musculaire et ouvriront de nouvelles voies dans le traitement des myopathies.



Abstract:
Skeletal muscle is a dynamic tissue that has the capacity to regulate its size in response
to a variety of external cues. My thesis work focused on the role of a nuclear receptor, the
glucocorticoid receptor (GR) and of one of it co-regulator, the transcriptional intermediary
factor TIF2, in this tissue. To improve our knowledge concerning the role of GR and TIF2 in
myofibers, we generated mice in which GR or TIF2 are selectively ablated in skeletal muscle
(i)skm-/- (i)skm-/-myofibers at adult stage (GR and TIF2 mice).
The first part of this work demonstrated that increased mitochondrial uncoupling in
skeletal muscle myocytes protected these mice from decreased muscle oxidative capacities
induced by sedentariness, delayed the development of type 2 diabetes and attenuated high
caloric diet-induced obesity. Moreover, our results demonstrate that SRC-1 and TIF2 can
modulate the expression of the uncoupling protein UCP3 in an antagonistic manner, and that
enhanced SRC-1 levels in TIF2-deficient myofibers are critically involved in the metabolic
(i)skm-/-changes of TIF2 mice.
(i)skm-/-The second part of this work demonstrated that GR mice skeletal muscle mass and
strength were increased, due to anabolic pathway enhancement. Moreover, such mice are
protected against dexamethasone-induced muscle catabolism and partially resistant to
fasting-induced muscle atrophy, thus demonstrating that myofiber GR plays a major role in
coordinating degradation of muscle proteins.
This work highlighted molecular mechanisms regulating muscle homeostasis and should
provide new insights in treatment of muscular disorders.


Liste des abréviations :
CBG : corticosteroid binding globulin ou
transcortin
11β-HSD : 11-beta-hydroxysteroid
CBP/p300 : CREB binding protein dehydrogenase
CoA : Coenzyme A 4E-BP1 : eIF4E binding protein 1
COX : cytochrome c oxidase A/URE : adenine/uridine-rich element
CPTI - II : Carnitine palmitoyl-transférase I
ACC : acetyl-coa carboxylase
- II
Ac-DEVD-CHO
Cr : Créatine
Ach : Acétylcholine
Cre : enzyme Cre recombinase
ACO : aconitase CREB : cAMP responsive element binding
ACTH : hormone adrénocorticotrope protein 1
T2CreER : enzyme Cre recombinase AD1 / 2 : activation domain 1 / 2
fusionnée au LBD du ER muté (T2)
ADN : Acide désoxyribonucléique
CRF : corticolibérine ADP : Adénosine diphosphate
DBD : DNA binding domain AF-1 / 2 : Activation function 1 / 2
DRIP : Vitamin D3 receptor-interacting
AG : Acide Gras
protein complex
AIB1 : amplified in breast cancer 1 protein E1, E2, E3 : ubiquitin-activating enzyme,
AKT / PKB : protein kinase B ubiquitin-conjugating enzyme, ubiquitin
ligase AMP : Adénosine monophosphate
EDL : Extensor longus digitorum AMPK : AMP activated protein kinase
eIF2B / 4E : eukaryotic initiation factor 2B /
ANT : adenine nucleotide translocator
4E
AOX1 : aldehyde oxidase 1 ER : Récepteur des œstrogènes
AP1 / 2 : activator protein 1 / 2
ETC : electron transport chain
AR : Récepteur des androgènes
FA : fatty acid (acide gras)
ARNi : acide ribonucléique interférent FABP : Plasma membrane fatty acid
binding protein ARNm : Acide ribonucléique messager
ARNt : acide ribonucléique de transfert FAD : Flavine adénine dinucléotide
ATF4 : activating transcription factor 4 FAT : Fatty acid translocase
ATG : autophagy-related FATP : Fatty acid transport protein
ATP : Adénosine triphosphate F-box : forckhead-box
AVP : arginine vasopressine FOXO1 / 3 : forkhead box O1 / 3
BAT : tissu adipeux brun (brown adipose G3P : Glyceraldehyde 3-phosphate
tissue) GABARAP : gamma-aminobutyric acid
BCL3 : B-cell leukemia/lymphoma 3 receptor associated protein
BMCP1 : brain mitochondrial carrier GATE16 / GABARAPL2 : GABA(A)
protein 1 receptor-associated protein-like 2
BNIP3 : BCL2/adenovirus E1B interacting GC : Glucocorticoïde
protein 3 GCN5 : general control of amino-acid
C/EBP : CCAAT/enhancer binding protein synthesis
CamK : Calmoduline kinase GDP : Guanosine diphosphate
CaN : Calcineurine GFP : green fluorescent protein
CARM : coactivator-associated arginine GH : growth hormone
methyltransferase

GLUT4 : insulin-responsive glucose MAFbx / Atrogin1 : muscle atrophy F-box
transporter 4 protein
GR : Récepteur des glucocorticoïdes MAPK : mitogen activated protein kinase
GRdim : récepteur des glucocorticoïdes MEF2 : Myocyte enhancer factor 2
possédant une mutation dans son domaine
MGF : Mechano growth factor de dimérisation
MHC : Myosin heavy chain GRE : glucocorticoid responsive element
(nGRE : negative GRE) miCK : créatine kinase mitochondriale
GRIP1 : glucocorticoid receptor-interacting MLC : Myosin light chain
protein 1
MR : Récepteur des minéralocorticoïdes
GSK3β : glycogen synthase kinase 3 beta
mtADN : ADN mitochondrial
GTP : Guanosine triphosphate
mTOR : mammalian target of rapamycin
H O : peroxyde dʼhydrogène 2 2 MuRF1 : muscle ring finger protein 1
HAT : Histone acétyltransférase
Myf5 : myogenic factor 5
HDAC : Histone désacétylase
MyoD : myogenic differentiation 1
HLH : helix loop helix (hélice tour hélice)
NAD : Nicotinamide adénine dinucleotide
HMM : Heavy meromyosin
NCoA : nuclear receptor coactivator
HMT : Histone méthyltransférase
N-CoR : nuclear receptor co-repressor
HNS : portion hypothalamo-
NFAT : Nuclear factor of activated T cells neurohypophysaire
NFκB : nuclear factor of kappa light chain HPA : axe hypothalamo-hypophyso-
gene enhancer in B-cells corticosurrénalien
NLS : Nuclear localisation signal HSP : Heat shock protein
NRF : Nuclear respiratory factor IGF-I : Insulin-like growth factor-I
O : oxygène IGF-IEa, b, c : Insulin-like growth factor- 2
IEa, b, c O -• : anion superoxyde 2
IL1 / 4 / 6 / 8 / 10 : interleukine 1 / 4 / 6 / 8 / OH• : superoxyde dʼhydroxyle
10
OOA : oxaloacétate
iNOS : inducible nitric oxyde synthase
OXT : ocytocine
IPGTT : intrapéritoneal glucose tolerance
p/CAF : p300/CBP-associated factor test
p/CIP : CBP-interacting protein IPIST : intrapéritoneal insulin sensitive test
p70-S6K1 : 70 kDa ribosomal protein S6 IκB : nuclear factor of kappa light chain
kinase 1 gene enhancer in B-cells inhibitor, beta
Partie S1 / S2 : tête globulaire / queue de
JNK : JUN N-terminal kinase
la méromyosine lourde
JRE : JNK responsive element
Pax3 / 7 : paired box 3 / 7
KMCP1 : kidney mitochondrial carrier
PCr : Phosphocréatine protein 1
PDH : Pyruvate déshydrogénase KO : Knock out
PDK1 / 4 : pyruvate dehydrogenase LAMP : lysosomal-associated membrane
kinase, isoenzyme 1 / 4 protein
PGC1-α: Peroxisome proliferator-activated
LBD : Ligand binding domain
receptor-γ coactivator 1α
LC3 : microtubule-associated protein 1
Pi : Pyrophosphate light chain 3
PI3K : PI3 kinase LIMP : lysosome membrane protein
PI3P : phosphatidylinositol-3,4,5-
LMM : Light meromyosin
triphosphate
LPL : lipoprotein lipase
PKA : protein kinase A

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