Etude de l'épissage et de la signalisation du récepteur dopaminergique de type D2

par Ciro Iaccarino

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire

Sous la direction de Emiliana Borrelli.

Soutenue en 2002

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Le récepteur dopaminergique D2 est exprimé principalement dans le système nerveux central et l'hypophyse; il est implique dans une série de fonctions vitales allant du contrôle de la locomotion jusqu'à la régulation hormonale. L'altération de l'expression de ce récepteur pourrait être à l'origine de plusieurs pathologies humaines telles que la maladie de Parkinson, la schizophrénie, et les tumeurs hypophysaires. Il existe deux isoformes du récepteur D2 (D2R) produites par épissage alternatif du même transcrit. L'isoforme longue (D2L) est prédominante dans le striatum et l'hypophyse, alors qu'elle est moins abondante que l'isoforme courte dans la substance noire et les tubercules olfactifs. L'isoforme longue diffère de l'isoforme courte par la présence du sixième exon. Cet exon code 29 aminoacides qui constituent une partie de la troisième boucle intra-cytoplasmique du D2R. Il a été montré que cette boucle est impliquée dans l'interaction avec les protéines G, et que D2L et D2S ont une affinité différente pour les protéines G. Dans le laboratoire d'E. Borrelli une lignée de souris Knock Out pour le récepteur D2 a été générée. Ces souris ont un phénotype caractérisé par des problèmes de posture ainsi que des tremblements. La locomotion des souris KO est fortement diminuée par rapport aux souris sauvages. Les souris D2 KO manifestent de faibles performances dans le test de rotarod qui mesure la capacité de coordination du mouvement des animaux. L'ensemble de ces phénotypes suggère une ressemblance avec la maladie de Parkinson. De plus les souris femelles KO développent des tumeurs hypophysaire due à la prolifération des lactotropes conduisant finalement à la formation de prolactinomes. Durant ma thèse j'ai essayé d'approcher différents aspects des fonctions des D2R. Il a été montré que les deux isoformes ont des fonctions différentes in vivo dans le système nerveux central. Grâce à un modèle de souris n'exprimant que l'isoforme D2S sans réduction du niveau total de l'ARNm du D2R des expériences faites au laboratoire d'E. Borrelli ont démontré que D2L est principalement impliqué dans la sortie motrice du système dopaminergique alors que D2S contrôle principalement l'activité électrique et la libération de dopamine des neurones dopaminergiques. Dans la première partie de ma thèse j'ai étudié le rôle des différents isoformes du D2R dans la physiologie de l'hypophyse. L'hypophyse est composée de cinq types cellulaires différents : lactotropes, somatotropes, tyrotropes, corticotropes et mélanotropes. Chaque type cellulaire est caractérisé par la sécrétion d'une ou plusieurs hormones trophiques qui régulent un éventail divers de processus biologiques importants en réponse à des signaux de l'hypothalamus et des organes périphériques.


  • Résumé

    The neurotransmitter dopamine (DA) is the most abundant catecolamine in the central nervous system (CNS) where it is implicated in a variety of physiological functions including motor control, sexual behaviour and cognition. In parallel to its functions in the central nervous system, DA also exerts an inhibitory neuroendocrine control of hormone synthesis and release as well as cell proliferation in the pituitary gland. D2Rs exist in two different isoforms originated by alternative splicing of the same transcript. The long isoform (D2L) is predominant in the striatum and pituitary gland, whereas it is less abundant than the short isoform in the substantia nigra and the olfactory tubercle. The long isoform differs from the short isoform in the presence of the sixth exon. This exon codes for 29 amino acids that constitute part of the third intracellular loop of the D2R. It has been shown that such loop is involved in the interaction with G-proteins as well as that D2L and D2S preferentially bind different G-proteins. In Borrelli laboratory a mouse line knock-out for the receptor D2 has been generated. These mice show a phenotype characterized by posture problems and tremors. Knock-out mice move less than WT and show low performance in the rota-rod test that measure the ability of coordination of the animals. Indeed the knock-out mice phenotype strongly rassembles to the Parkinson desease. Furthermore female knock-out mice develop pituitary hyperlasia due to lactotrop proliferation than finally leads to prolactinomas formation. During my thesis I tried to approch different aspects of D2R fuctions. . It has been have shown that the two D2R isoforms have different function in vivo in the central neurosystem. Using a mouse line which expresses only the D2S isoform without a decrease in the total level of D2R mRNA Borrelli laboratory has demonstrated that D2L is more deeply implicated in motor out-put of the dopaminergic system while D2S mainly controls the firing and dopamine release of dopaminergic neurones. In the first part of my thesis I studied the role of the different D2R isoforms in the pituitary gland physiology. The pituitary gland is composed of five different cellular types: lactotrops, somatotrps, tyrotrops, corticotrops and melanotrops. Each cellular type is characterized by the secretion of one or more trophic hormones that regulate a diverse range of important biological processes in response to signals from the hypothalamus and peripheral organs. The D2R is expressed in only in lactotrops in anterior lobe and melanotrops in intermediate lobe. We generated two transgenic lines expressing the long or the short isoform of the receptor specifically in the pituitary.

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  • Détails : 130 f.
  • Notes : Publication autorisée par le jury

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