Expression et purification du récepteur humain de la voie Hedgehog, Smoothened, dans une conformation native et stable

par Rony Nehmé

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Isabelle Mus-Veteau.


  • Résumé

    La voie de signalisation Hedgehog constitue l’une des plus importantes voies dans le développement embryonnaire et la prolifération des cellules souches chez l’adulte. Cette voie implique deux protéines membranaires, Patched et Smoothened, dont les dysfonctionnements sont associés à de très nombreux cancers. Durant ma thèse, j’ai mis au point l’expression hétérologue du récepteur humain Smoothened (hSmo) et sa purification pour une caractérisation structurale et fonctionnelle. L’expression de hSmo a été réalisée dans la levure Saccharomyces cerevisiae. Utilisant la technique SPR, j’ai démontré que hSmo exprimé à la membrane plasmique de la levure est dans sa conformation native capable de fixer son antagoniste. J’ai ensuite mis au point la purification de hSmo et testé de nouvelles classes de surfactants. J’ai ainsi trouvé les meilleures conditions qui stabilisent le récepteur hSmo en solution après purification. La caractérisation d’une mutation ponctuelle au niveau de la 3ème boucle intracellulaire combinée à l’utilisation des nouveaux surfactants ont permis d’améliorer la stabilité de hSmo en solution. Les conditions que j’ai mises au point permettront l’étude structurale de hSmo et les essais de cristallisation. D’autre part, les stratégies développées en SPR permettront la recherche des partenaires protéiques cytoplasmiques de ce récepteur, encore inconnus à ce jour, afin de mieux comprendre la signalisation en aval de Smoothened. Les données structurales ainsi que la découverte des partenaires protéiques cytoplasmiques de hSmo permettront l’élaboration de nouvelles thérapies anticancéreuses.

  • Titre traduit

    Expression and purification of the human receptor of the Hedgehog pathway, Smoothened, in a native and stable conformation


  • Résumé

    The Hedgehog pathway is one of the most important pathways in embryogenesis and in proliferation of adult stem cells. This pathway involves two transmembrane receptors, Patched and Smoothened whose dysfunctions have been linked to many human diseases including cancers. This study reports expression and purification of the human GPCR Smoothened, for structure-function relationship characterization. Therefore I developed the heterologous expression of Human Smoothened (hSmo) in the yeast S. Cerevisiae. Using SPR technology, I showed that hSmo, expressed at the plasma membrane of yeast, is in its native conformation able to bind its antagonist, cyclopamine (CPN). Then, I developed the purification of hSmo by affinity chromatography and tested new surfactants. Results show that the new surfactants stabilize hSmo in solution after purification and are preserve antagonist-binding ability of Smo suggesting that purified hSmo maintains its native conformation in solution. In addition, characterization of a single mutation of Smoothened (hSmoG435R) combined to one of the surfactants, revealed an enhanced stability of the receptor. These established conditions will be useful for crystallization assays. SPR strategies developed in this study will also be used for the research of hSmo’s cytoplasmic partners. Together, structural and functional data will contribute to the better understanding of Smo signaling and to the development of new cancer therapies.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (240 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 141-151. Résumés en français et en anglais

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  • Bibliothèque : Université Nice Sophia Antipolis. Service commun de la documentation. Bibliothèque Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 09NICE4031
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