Developmentally regulated oligosialylation patterrn in zebrafish embryogenesis

par Lan-Yi Chang

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Kay-Hooi Khoo, Yann Guérardel et de Anne Harduin-Lepers.

Soutenue le 19-11-2008

à Lille 1 en cotutelle avec National Taiwan University .

  • Titre traduit

    Étude de la régulation des sialo-conjugués au cours de l'embryogenèse du poisson zèbre


  • Résumé

    L'acide sialique joue un rôle primordial dans les phénomènes de reconnaissance inter-cellulaires. Au cours de ce travail, les fonctions biologiques des épitopes sialylés régulés au cours du développement, en relation avec la régulation spatiale et temporelle des a2-8 sialyltransferases (ST8sia) au cours de l'embryogenèse du poisson zèbre, ont été étudiées par une combinaison d'analyses chimiques et spectrométriques. Dans un premier temps, les glycolipides, N-glycannes et O-glycannes ont été séquentiellement purifiés d'extraits totaux de poissons zèbres et étudiés par une combinaison de spectrométrie de masse, de digestion enzymatique, de dérivation chimique et de résonance magnétique nucléaire (RMN). Nous avons ainsi mis en évidence l'existence de profils de glycosylation très particuliers dominés par des composés hautement sialylés. Dans un deuxième temps, le suivi de la glycosylation au cours du développement a révélé que la polysialylation des glycoconjugués était différentiellement régulée en fonction de leur nature. Sur ces bases structurales, nous avons suivi l'expression des gènes codant pour les ST8Sias du poisson zèbre par PCR quantitative. Nous émettons l'hypothèse que les glycoprotéines polysialylées observées dans l'embryon sont héritées de la mère, tandis que les glycolipides sialylés sont synthétisés de novo par l'embryon. Enfin, l'observation de la plupart des ST8Sias par hybridation in situ montre qu'elles sont exprimées dans le système nerveux central dés les premiers stades de développement embryonnaire. L'ensemble de nos travaux démontrent l'utilisation du poisson zèbre en tant que modèle animal d'étude cohérent de la glycosylation.


  • Résumé

    The nine-carbon sugar, sialic acid, plays important roles as the recognition epitopes in cell-cell communications. ln this thesis work, the biological functions of developmentally regulated sialylation were investigated using a combination of chemical and mass spectrometry (MS) analyses. Glycomic survey mapping permitted to identify unusual structures typified by complex sialylation patterns. The analysis of sialyltransferase and sialidase activities along development led to a working model, which proposes that the oligosialic acids from glycoproteins are maternally inherited (synthesized before fertilization) and exocytosis out of the embryo into the perivitelline space where it undergoes catabolism, whereas oligosialic acids on the glycolipids are de novo synthesized by the increasingly expressed ST8sia in the embryos. Furthermore, through whole mount in-situ hybridization, most of the ST8sia were shown to be expressed in the nervous system during early embryogenesis, with different onset and locations. ln summary, the precise MS and MS/MS-based glycomic profiles, together with detailed structural determination, quantitative analysis of the developmentally regulated oligosialylation pattern, and the spatial and temporal expression profiling of ST8sia of zebrafish, collectively provides new sialoglycobiology insights for neuroscientists at the molecular level and highlighted the significance and complicated regulation of oligosialylation in early neuronal development.


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Informations

  • Détails : 1 vol.(91 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 79-89. 172 réf.

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2008-303
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