Trafic intracellulaire de la protéine prion : rôle des exosomes dans la propagation de l'agent infectieux

par Benoît Février

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire

Sous la direction de Graça Raposo.

Le jury était composé de Pascale Debey, Chiara Zurzolo, Didier Vilette.

Les rapporteurs étaient Anton A. Stoorvogel, Thierry Galli.


  • Résumé

    Les maladies à prion (tremblante du mouton, encéphalite spongiforme bovine, Creutzfeldt-Jacob), sont des désordres neurodégénératifs caractérisés par l'accumulation, dans le système nerveux central, d'une protéine mal conformée, la PrPsc. La PrPsc résulte de la transconformation d'une protéine ubiquitaire : la PrP. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont pour objectif de mieux comprendre les mécanismes cellulaires participant à la transmission des prions en analysant le trafic intracellulaire de la protéine prion et son devenir dans le milieu extracellulaire dans les modèles cellulaires non neuronaux Rov et Mov. Les études réalisées montrent que dans les cellules Rov et Mov, la PrPc est internalisée par des puits recouverts de clathrine et par des cavéoles, respectivement. La PrPc est ensuite transférée aux endosomes multivésiculaires, qui seraient aussi un des sites d'accumulation de la PrPsc. La PrPc et la PrPsc sont sécrétées dans le milieu extracellulaire en association avec des petites vésicules membranaires. Sur la base de leur morphologie en microscopie électronique, de leur taille et de leur composition protéique et lipidique analysée en Western-blot et spectrométrie de masse, ces vésicules possèdent les caractéristiques des exosomes. Les exosomes sont des vésicules d'origine endosomale sécrétées lors de la fusion d'endosomes tardifs avec la membrane plasmique, présentant des caractéristiques des micro-domaines lipidiques. Les exosomes qui portent la PrPsc sont infectieux in vivo et sont capables de propager l'infection de cellule à cellule. Ces vésicules de nature endosomale pourraient constituer un véhicule de transmission des prions.


  • Résumé

    Prion diseases are infectious neurodegenerative disorders linked to accumulation in the central nervous system of an abnormally folded protein: PrPsc, thought to be the infectious agent. PrPsc is generated by a conformational change of the ubiquitous protein PrPc. The aim of the work presented in this thesis is to shed light on the cellular mechanisms underlying prion protein transmission. Studies were carried to investigate the localization and fate in the extracellular environment of PrPc and PrPsc in the non-neuronal cell models Rov and Mov. In these cells, PrPc is internalized by clathrin coated pits (Rov) and caveolae (Mov) before being transferred to multivesicular endosomes. These compartments are also thought to be one of the sites of PrPsc accumulation. PrPc and PrPsc were found to be actively released into the extracellular environment by PrP-expressing cells before and after infection with sheep prions, respectively. Based on Western blot with specific markers, mass spectrometry and microscopy, the results altogether revealed that PrPc and PrPsc are associated with exosomes. Exosomes are membrane vesicles that are secreted upon fusion of multivesicular endosomes with the plasma membrane. The presence of PrPc and PrPsc on exosomes is in agreement with their “raft-like” features. Exosomes bearing PrPsc are infectious in vitro and in vivo. These findings suggest that exosomes may contribute to intercellular membrane exchange and spread of prions throughout the organism. Interfering with exosome formation, secretion and targeting may constitute promising therapeutical approaches for prion diseases.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (121 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 104-120

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Muséum national d'histoire naturelle. Bibliothèque centrale.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : TH 2004 -- 37
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.