UMR1078

UMR 1078
Genetics, functional genomics
and biotechnology

Levure modèle de pathologies humaines - Equipe dirigée par Marc Blondel

Thème dirigé par Cécile Voisset


 

Sommaire

INTRODUCTION
MALADIES A PRION ET AUTRES MALADIES A FIBRES AMYLOIDES
Résumé de la thématique
Personnels impliqués
Collaborations
CANCERS ASSOCIES A DES MUTANTS DOMINANTS NEGATIFS DE p53

Résumé de la thématique
Personnels impliqués
Collaborations


INTRODUCTION

Plus de 30 % des gènes responsables de maladies génétiques chez l’homme ont un équivalent chez la levure (Saccharomyces cerevisiae). Ainsi, en plus de la plupart des mécanismes cellulaires, une partie des acteurs est conservée de la levure aux mammifères. De la sorte, la levure peut être utilisée pour modéliser et étudier des pathologies humaines, et plus généralement pour la recherche biomédicale.
Notre équipe crée ainsi des modèles levure pour différentes pathologies humaines. Ces modèles nous permettent d’effectuer deux types de criblage (i) pour rechercher des candidats médicaments pour traiter ces pathologies et (ii) pour identifier des facteurs cellulaires impliqués dans ces pathologies puis d’explorer leurs mécanismes d’action.
L’activité des molécules identifiées grâce à ces modèles est ensuite évaluée ex vivo sur des cellules de mammifères puis sur des modèles animaux lorsqu’ils sont disponibles. Ainsi, en sélectionnant les molécules actives sur un modèle basé sur la levure et en ne testant que les composés positifs sur des modèles mammifères ex vivo et in vivo, le nombre de molécules à tester sur cellules animales ainsi que les coûts financiers et en temps des expériences sont considérablement réduits.

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MALADIES A PRION ET AUTRES MALADIES A FIBRES AMYLOIDES

Résumé de la thématique

Les encéphalites spongiformes transmissibles, aussi appelées maladies à prion, sont des maladies neurodégénératives qui touchent l’homme (Creutzfeldt-Jacob) ainsi que l’animal (maladie de la « vache folle », « tremblante du mouton »). Ces maladies sont provoquées par des prions. Le prion serait une protéine endogène de l’hôte qui adopte, pour des raisons encore inconnues, une conformation « alternative » non native qu’elle serait capable de transmettre de façon autocatalytique à la protéine native. Dans sa conformation dite alternative, la protéine prion s’accumule sous forme d’agrégats nommés fibres amyloïdes. Les mécanismes biologiques contrôlant ces structures amyloïdes autocatalytiques sont encore obscurs. Outre chez les mammifères, des protéines prions ont été identifiées chez différents organismes modèles comme la levure Saccharomyces cerevisiae.
Notre équipe a mis au point une méthode originale de criblage de molécules antiprion basée sur les prions de levure (Bach, 2003, 2006). Ce criblage a révélé que la plupart des molécules actives contre les prions de levure sont également actives contre le prion de mammifères dans différents modèles cellulaires ex vivo et in vivo. Ces résultats constituent la première indication fonctionnelle que les cibles des composés antiprion et les mécanismes de prionisation sont conservés de la levure aux mammifères. Parmi les molécules les plus actives isolées se trouvent la 6AP (6-amino-phénanthridine) et le GA (guanabenz) (Bach, 2003; Tribouillard-Tanvier, 2008).
Afin de caractériser les cibles cellulaires de la 6AP et du GA, une approche biochimique de criblage inverse utilisant ces 2 composés antiprion comme « hameçons » en chromatographie d’affinité a été développée. Cette approche a révélée que la 6AP et le GA inhibent spécifiquement l’activité chaperon de protéines du ribosome, portée par le domaine V de l’ARN 25S (Tribouillard-Tanvier, 2008). En effet, en plus de son rôle dans la synthèse protéique, le ribosome est aussi capable d’assister le repliement de protéines (PFAR, Protein Folding Activity of the Ribosome), est bien décrite in vitro mais encore très peu in vivo et son rôle cellulaire est encore inconnu. Nos résultats actuels montrent que la PFAR est impliquée dans les mécanismes de prionisation.
Il existe des parallèles frappants entre les maladies à prion et d’autres protéinopathies telles que les maladies d'Alzheimer, de Parkinson ou encore d'Huntington ou encore d’autres protéinopathies non neurodégénératives. Toutes ces maladies ont en effet pour caractéristique commune la présence de fibres amyloïdes, comme les maladies à prions. Il est donc essentiel de déterminer si les mécanismes d'apparition et de maintien des prions tels que PFAR sont également impliqués dans des maladies du repliement des protéines autres que les maladies à prion.
Ce projet nous permettra d’acquérir de nouvelles connaissances concernant les aspects fondamentaux du contrôle cellulaire de la formation, de la propagation et du maintien des prions. Il sera alors possible de mettre en place de nouvelles stratégies thérapeutiques et de nouvelles méthodes de diagnostique qui font actuellement défaut pour les maladies à prion et pour d’autres maladies du repliement des protéines beaucoup plus fréquentes.

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Personnels impliqués

Marc Blondel, PU-PH, UBO

Aline Bamia, Doctorante
Hélène Simon, AJT UBO
Cécile Voisset, CR1 Inserm

  • Anciens membres

Marie-Astrid Contesse, IE CDD
Phu hai Nguyen, doctorant (2010-2013)
Justine Evrard, IE CDD

Flavie Soubigou, IE UBO (CDD)

 

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Collaborations

- V. Beringue (INRA de Jouy-en-Josas).
- H. Galons (Inserm U648, Université Paris V).
- JJ. Bourguignon & F. Bihel (CNRS UMR7200, Strasbourg).
- S. Sanyal (BMC, Uppsala, Suède).
- C. Das Gupta (Calcutta, Inde).
- S. Saupe (IBGC, Bordeaux).
- F. Terro (CHU, Limoges).
- M. Simonelig (IGH, Montpellier).
- M. Lecourtois (Inserm U1079, Rouen)
- S. Chédin, JY. Thuret & J. Labarre (CEA, Saclay).
- P. Genevaux & G. Stahl (LMGM, Toulouse).
- M. Yusupov & L. Jenner (IGBMC, Strasbourg).

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CANCERS ASSOCIES A DES MUTANTS DOMINANTS NEGATIFS DE p53

Résumé de la thématique

p53 est un gène suppresseur de tumeur essentiel pour la protection contre le cancer. Il code le facteur de transcription p53 qui régule de très nombreux gènes cibles et miRNA impliqués dans le cycle cellulaire, le métabolisme ou encore l’apoptose. En cas de dommage porté à l’ADN (U.V.) ou de stress, p53 induit un arrêt du cycle cellulaire et une réparation de l’ADN. Lorsque cette réparation échoue, p53 déclenche l’apoptose de la cellule, prévenant ainsi la propagation de cellules endommagées.
Le gène p53 est retrouvé muté dans près de 50% des cancers humains. Alors que l’essentiel des mutations affectant les gènes suppresseurs de tumeurs sont récessives, p53 montre de nombreuses mutations dominantes-négatives. Elles aboutissent à la synthèse de protéines mutantes capables pour certaines de former des fibres amyloïdes.
Les fibres amyloïdes formées par les protéines p53 mutantes séquestrent la forme sauvage fonctionnelle de p53 dans la cellule. Les tumeurs qui présentent des mutations dominantes-négatives de p53 sont associées à un mauvais pronostique pour le patient ainsi qu’à une résistance accrue aux chimiothérapies.

En utilisant le modèle levure, nos objectifs sont les suivants :
- Définir si les mutations de p53 portées par des patients sont dominantes-négatives en utilisant notre test « TATY » (Test for p53 Allelles Transdominance in Yeast).
- Identifier des composés capables de réactiver p53 dans des cellules cancéreuses par notre test « IODA » (Identification Of Drugs inducing A reactivation of p53).
- Déterminer si un mécanisme de type prion est impliqué dans le comportement des mutants dominants-négatifs de p53.

Ce projet contribue à une meilleure compréhension des maladies du repliement des protéines ainsi qu’au développement de nouvelles approches thérapeutiques et à la personnalisation des traitements des patients atteints de cancer.

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Personnels impliqués

Olivier Billant, ATER, ancien doctorant (2012-2016)
Marc Blondel, PU-PH, UBO
Hélène Simon, AJT UBO
Cécile Voisset, CR1 Inserm

Anciens membres
Solenn LeGuellec, étudiante en médecine à l'école de l'Inserm Liliane Bettencourt.
Alice Léon, étudiante en M1 bio-Santé, UBO.

 

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Collaborations

- JM Flaman (Inserm U1079, Rouen)
- M Marin (UdelR, Montevideo, Uruguay)
- P Marcorelles (Tumorothèque de Brest)

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