Le gène de la protéine "prion-like" Doppel : Complexité de l'expression transcriptionnelle et traductionnelle dans le cerveau murin.Implications dans la dégénérescence des cellules de Purkinje chez les souris invalidées pour le gène de la protéine Prion

par Roméo Al Bersaoui

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Jean-Paul Fuchs.

Soutenue en 2005

à l'Université Louis Pasteur (Strasbourg) .


  • Résumé

    Les encéphalopathies subaiguës spongiformes transmissibles (ESST) sont des maladies neurodégénératives fatales. Il est à présent établi que la protéine prion cellulaire (PrPc) est requise pour la propagation des ESST. Pour élucider sa fonction physiologique, largement inconnue, plusieurs lignées de souris invalidées pour le gène de la PrPc (Prnp0/0) ont été générées, dont la lignée Nagasaki qui présente une ataxie cérébelleuse tardive liée à une dégénérescence des cellules de Purkinje. Cette maladie neurodégénérative a été corrélée à l'expression ectopique dans le cerveau Prnp0/0 du gène Prnd codant la protéine PrP-like Doppel (Dpl). Cette protéine présente un intérêt particulier, puisque les protéines Dpl et PrPc sont antagonistes, respectivement neurotoxique et neuroprotectrice. Pour identifier la nature des mécanismes moléculaires, encore inconnus, qui sous-tendent la spécificité cellulaire de la neurotoxicité de Dpl, nous avons étudié l'expression spatio-temporelle de cette protéine. A l'aide d'anticorps hautement spécifiques que nous avons générés, nous avons montré par Western blot que le cervelet Prnp0/0 présente un profil d'isoformes de Dpl distinct du reste du cerveau, suggérant ainsi que la spécificité cellulaire de la toxicité de Dpl serait associée à des isoformes particulières. De plus, nous avons pour la première fois pu localiser la protéine Dpl in situ dans le cerveau. Au niveau transcriptionnel, nous avons montré par hybridation in situ, Northern blot et RT-PCR, la présence de transcrits Prnd à la fois dans le cerveau Prnp0/0 et sauvage. 12 nouveaux transcrits ont été identifiés par RACE-PCR. Ce travail a abouti à des données nouvelles révélant une grande complexité de l'expression transcriptionnelle et traductionnelle du gène Prnd. Ces données pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour l'étude des fonctions physiologiques et physiopathologiques de la protéine Dpl, ainsi que de la PrPc et de son isoforme altérée, la PrPres, responsable des ESST.

  • Titre traduit

    Complexity of Doppel transcriptional and translational expression in mouse brain : Implication in Purkinje-cell degeneration in prion-null mice


  • Résumé

    Transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) are fatal neurodegenerative diseases. It is now established that the cellular prion protein (PrPc) is required for the propagation of these diseases. To unravel the still elusive physiological function of PrPc, several PrPc-deficient (Prnp0/0) lines were generated, among them the Nagasaki line which develops a late onset cerebellar ataxia linked to Purkinje-cell degeneration. This neurodegenerative disease has further been correlated with the ectopic expression in Prnp0/0 brain of the Prnd gene which encodes a PrP-like protein termed Doppel (Dpl). This protein is of particular interest as Dpl and PrPc were actually shown to be antagonistic, respectively neurotoxic and neuroprotective. To investigate the totally unknown molecular mechanisms underlying the cell-type specificity of Dpl neurotoxicity, we first elected to focus on the spatio-temporal expression of Dpl. Using highly purified anti-Dpl antibodies we generated, we showed by Western blotting that the Prnp0/0 cerebellum exhibits a distinct Dpl species pattern within the brain, supporting the idea that Dpl cell-type toxicity might be associated with specific Dpl species. Moreover, for the first time, we succeeded in localizing Dpl in situ within the brain. At the transcriptional level, we showed by in situ hybridization, Northern blot and RT-PCR, the presence of Prnd transcripts in both in Prnp0/0 and wild-type brain. 12 new transcripts were identified by RACE-PCR. This work, including the production of a new and efficient antibody tool, led to original data revealing a high degree of complexity of Prnd transcriptional and translational expression. These data will most likely open new perspectives to investigate the (patho)physiological function of Dpl, along with PrPc and its abnormal isoform, PrPres, responsible for TSEs.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (153 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 113-122

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2005;4940
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