Biosynthèse et dégradation des N-glycoprotéines : un métabolisme intimement lié à la Man2C1

par Coralie Bernon

Thèse de doctorat en Science de la Vie et de la Santé

Sous la direction de Sandrine Duvet.

Soutenue le 03-12-2010

à Lille 1.


  • Résumé

    La plupart des alpha-mannosidases cellulaires présentent un rôle essentiel dans la maturation des N-glycoprotéines. La mannosidase cytosolique (Man2C1) intervient dans le processus de dégradation des N-glycoprotéines mal conformées nommé « Endoplasmic Reticulum Associated Degradation process » (ERAD). Au cours de la voie ERAD, les glycoprotéines mal conformées sont acheminées vers le cytosol puis dégradées par le complexe protéosomal. Bien que la séquence des événements de cette voie ERAD soit bien décrite, son mode de régulation reste encore peu connu. Nous avons étudié l'influence de la surexpression de la Man2C1 sur le processus de N-glycosylation des protéines. Notre étude s’est portée sur une lignée cellulaire dérivée de cellules HeLa surexprimant de manière stable la Man2C1 (HeLa-NAM). Après avoir validé notre modèle d’étude, l’analyse structurale des oligosaccharides solubles nous a permis de montrer que la surexpression de la Man2C1 conduisait à 1) une accumulation d’oligomannosides de type Man2-4GlcNAc1 dans le cytosol et 2) à une augmentation importante du pool de mannose libre intracellulaire. Nous avons également observé une augmentation du taux de glycoprotéines néosynthétisées envoyées dans le processus ERAD. Enfin, nous avons montré que la surexpression de la Man2C1 était accompagnée de la synthèse et le transfert d’un oligosaccharide précurseur non glucosylé (Man9GlcNAc2) conduisant à une altération générale de la N-glycosylation des protéines. Ainsi, l’ensemble de nos résultats ont permis de montrer le rôle essentiel de la Man2C1 dans le recyclage du mannose endogène intracellulaire. Par ailleurs, ces travaux ont permis de mettre en évidence l’importance de la régulation du pool de mannose endogène dans l’efficacité de biosynthèse des N-glycoprotéines. Il s’agit donc d’un nouveau concept dans lequel, pour la première fois, la variation d’expression d’une enzyme impliquée dans le catabolisme des N-glycoprotéines affecterait également la biosynthèse des N-glycannes.

  • Titre traduit

    Pivotal role of Man2C1 in the regulation of N-glycosylation process


  • Résumé

    Alpha-mannosidases are key enzymes in the metabolism of N-glycoproteins and most of them are involved in the processing of N-glycans. The cytosolic mannosidase, Man2C1, plays an essential role in the degradation of misfolded N-glycoproteins also called “Endoplasmic Reticulum Associated Degradation process” (ERAD). Man2C1 is particularly involved in the catabolism of free oligomannosides released in the cytosol. Although the sequential events of ERAD are well described, its regulation remains poorly understood. We investigated the impact of Man2C1 overexpression on ERAD process and protein glycosylation. We first established a stable cell line, called HeLa-NAM overexpressing the Man2C1. After validating our cellular model, we demonstrated that overexpression of Man2C1 led to modifications of the cytosolic pool of free oligomannosides and resulted in accumulation of small Man2-4GlcNAc1 glycans in the cytosol. We correlated this accumulation with the synthesis and transfer of incomplete lipid-linked oligosaccharide precursors, which yields an increase in N-glycoprotein en route to the ERAD. Our results suggest that, besides its essential role in oligosaccharide catabolism, Man2C1 represents an important salvage pathway for recycling free mannose. Our findings support a new concept that regulation of Man2C1 expression is essential for maintaining efficient protein N-glycosylation.

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Informations

  • Détails : 1 vol.(135 f.)
  • Notes : N° d'ordre (Lille 1) : 40311
  • Annexes : Bibliogr. f. 124-135. 169 réf. Liste des publications et communications

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2010-179
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