L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG

Julien Boeuf

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THESE présentée à L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé en vue de l'obtention du titre de DOCTEUR DE L'UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG Discipline : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie par Julien BOEUF Caractérisation des GASP, une nouvelle famille de protéines impliquées dans le trafic intracellulaire des récepteurs couplés aux protéines G Soutenue le 21 avril 2008, devant la Commission d'Examen : Dr Stéphane ALLOUCHE (Rapporteur externe) Dr Agnès HÉMAR (Rapporteur externe) Prof. Claire GAVÉRIAUX-RUFF (Rapporteur interne) Dr Frédéric SIMONIN (Directeur de thèse)

• resensibilisation du récepteur beta2


• régulation négative des récepteurs


• ecole doctorale des sciences de la vie et de la santé


• conséquences physiologiques de la régulation du trafic intracellulaire des récepteurs


• trafic intracellulaire

Sujets

• Stéphane

Informations

• Publié par: profil-zyak-2012
• Publié le: 01 avril 2008
• Nombre de lectures: 39
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

THESE

présentée à
L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG
Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé

en vue de l’obtention du titre de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE LOUIS PASTEUR DE STRASBOURG
Discipline : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie

par
Julien BOEUF


Caractérisation des GASP, une nouvelle famille de
protéines impliquées dans le trafic intracellulaire
des récepteurs couplés aux protéines G





Soutenue le 21 avril 2008, devant la Commission d’Examen :
Dr Stéphane ALLOUCHE (Rapporteur externe)
Dr Agnès HÉMAR (Rapporteur externe)
Prof. Claire GAVÉRIAUX-RUFF (Rapporteur interne)
Dr Frédéric SIMONIN (Directeur de thèse)



Merci Maman et Papa pour votre confiance et votre soutien

Merci Agnès d’être à mes côtés dans les bons moments comme dans les moments
difficiles. Ton soutien, ta patience et ton optimisme m’ont été précieux.


Merci à Frédéric de m’avoir guidé durant ces années. Merci à Marie-Pierre,
Christophe et toutes les personnes qui ont fait partie de l’équipe à un moment ou
un autre pour leur aide et leur bonne humeur (Isabelle, Guillaume...). Merci à
toute l’équipe « Galzi » et aux autres équipes du département Récepteurs et
Protéines Membranaires pour nos discussions et leurs coups de pouce. Je remercie
également toutes les personnes avec qui nous avons collaboré.


Je tiens à remercier Mesdames Claire Gavériaux-Ruff et Agnès Hémar ainsi que
Monsieur Stéphane Allouche d’avoir accepté de juger mon travail.
Table des Matières


Liste des Tableaux et Figures ...................................................................................I
Abréviations..............................................................................................................III
Version abrégée du projet de thèse...................................................................... VII

I. INTRODUCTION..........................................................................................1

I.1. Les Récepteurs Couplés aux Protéines G ........................................3
I.1.1. Organisation structurale et classification.....................................................4
I.1.2. Les protéines G hétérotrimériques ...............................................................7
I.1.3. Les effecteurs intracellulaires .....................................................................11

I.2. Régulation de l’activité des récepteurs couplés aux
protéines G et trafic intracellulaire ....................................................13
I.2.1. La désensibilisation des récepteurs couplés aux protéines G.................13
I.2.1.1. Phosphorylation des domaines intracellulaires des récepteurs..........13
I.2.1.2. Le recrutement de l’arrestine..............................................................15
I.2.2. L’internalisation des récepteurs couplés aux protéines G .......................16
I.2.2.1. L’arrestine et la voie des vésicules tapissées de clathrine .................17
I.2.2.2. L’ubiquitinylation.................................................................................19
I.2.2.3. Les motifs d’internalisation .................................................................21
I.2.2.4. L’internalisation tonique......................................................................24
I.2.2.5. Nouveaux mécanismes d’internalisation ............................................24
I.2.3. Quel est le devenir des récepteurs couplés aux protéines G qui ont
été internalisés ?...........................................................................................26
I.2.3.1. L’arrestine dans le trafic intracellulaire des récepteurs couplés
aux protéines G..................................................................................28
I.2.3.2. La resensibilisation des récepteurs couplés aux protéines G.............30
I.2.3.2.1. Séquences de recyclage et facteurs cytoplasmiques à
domaine PDZ.......................................................................30
I.2.3.2.2. Le facteur cytoplasmique NSF régule la
resensibilisation du récepteur beta2 à l’adrénaline..............33
I.2.3.2.3. Nouvelles séquences impliqués dans la
resensibilisation des récepteurs couplés aux protéines
G..........................................................................................34
I.2.3.3. La régulation négative des récepteurs couplés aux protéines G........37
I.2.3.3.1. Ubiquitinylation et régulation négative des récepteurs
couplés aux protéines G......................................................37
I.2.3.3.2. Les protéines SNX1 et Alix..................................................38 .3. La protéine GASP-1 ............................................................39
I.2.3.3.4. Autres voies de dégradation protéolytique...........................39
I.2.4. Conséquences physiologiques de la régulation du trafic
intracellulaire des récepteurs couplés aux protéines G............................40
I.2.4.1. Système opioïde et tolérance.............................................................40
I.2.4.2cannabinoïde et tolérance ...................................................41
I.2.4.3. L’infarctus du myocarde et les récepteurs beta adrénergiques ..........41

I.3. Les protéines de la famille GASP et leur fonction........................43
I.3.1. Description de la famille...............................................................................43
I.3.2. La protéine GASP-1 ......................................................................................44
I.3.2.1. Interaction avec les récepteurs couplés aux protéines G ...................44
I.3.2.2. La régulation négative des récepteurs par GASP-1 ...........................44
I.3.2.2. Tolérance aux cannabinoïdes ............................................................47
I.3.2.3. Régulation du rythme circadien..........................................................48
I.3.3. GASP-2, maladie de Huntington et cancérogenèse...................................48

I.4. Objectifs des travaux de thèse51

II. RÉSULTATS ET DISCUSSION .............................................................53

II.1. Étude de la relation entre structure et activité des
protéines GASP ........................................................................................55
II.1.1. Introduction ...................................................................................................57
II.1.1.1. Les GASP interagissent in vitro avec le domaine
carboxylterminal des récepteurs couplés aux protéines G ..............................58
II.1.1.1.1. Choix des récepteurs testés ..............................................58
II.1.1.1.2. Choix des protéines GASP étudiées .................................63
II.1.1.2. Justification de l’étude de l’hélice 8 des RCPG et de son rôle
potentiel dans l’interaction avec les GASP.........................................65
II.1.1.3. Caractérisation d’un nouveau motif GASP d’interaction
protéine-protéine ................................................................................67
II.1.1.3.1. Choix des mutants tronqués de GASP-1...........................67
II.1.1.3.2. Mutagenèse dirigée des deux motifs conservés de
GASP-2 .............................................................................69
II.1.1.3.3. Un peptide dérivé du motif GASP peut-il inhiber
l’interaction entre les RCPG et les GASP ?.......................69
II.1.2. Résumé des résultats...................................................................................70
II.1.3. Publications n°1 et 2.....................................................................................73
II.1.4. Éléments de discussion ...............................................................................75
II.1.4.1. La méthode de GST pull-down...........................................................75
II.1.4.2. Un profil d’interaction large entre les GASP et les RCPG ..................77
II.1.4.3. Les GASP : famille et sous-familles ...................................................77
II.1.4.4. L’hélice 8 des RCPG ..........................................................................79
II.1.4.5. Le motif GASP, un nouveau motif d’interaction protéine-protéine......81
II.1.5. Travaux en cours : inhibition de la régulation négative du
récepteur DOR à l’aide du pe