Etude de l'impact fonctionnel des modifications post-traductionnelles dans l'activation de l'inflammasome NLRP3

par Marine Groslambert

Thèse de doctorat en Sciences de la Vie

Sous la direction de Bénédicte Py.

Soutenue le 12-07-2019

à Lyon , dans le cadre de École Doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon) , en partenariat avec École normale supérieure de Lyon (établissement opérateur d'inscription) et de Centre international de recherche en infectiologie (laboratoire) .

Le président du jury était Renaud Mahieux.

Le jury était composé de Bénédicte Py, Renaud Mahieux, Lena Alexopoulou, Laurent Boyer, Virginie Petrilli, Isabelle Touitou.

Les rapporteurs étaient Lena Alexopoulou, Laurent Boyer.


  • Résumé

    L'inflammation est un processus déclenché suite à la détection de pathogènes et de dommages tissulaires. Elle conduit à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules immunitaires innées ainsi qu'au déclenchement de la pyroptose, mort cellulaire pro-inflammatoire. NLRP3 est une protéine senseur de stress cellulaire régulant le déclenchement de ces processus via la formation d'une plateforme multiprotéique appelée inflammasome. L'activation non contrôllée de NLRP3 conduit au développement d'une maladie auto-inflammatoire appelée CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). De plus, l'inflammasome est impliqué dans le développement et la sévérité des symptômes de nombreuses maladies multifactorielles (diabète de type 2, athérosclérose, maladie de Parkinson et d'Alzheimer, sclérose en plaques, cancers...). Les mécanismes régulant l'activation de NLRP3 ne sont pas encore compris, mais les modifications post-traductionnelles de NLRP3 sont impliquées dans ce processus. Notre laboratoire a identifié différents sites d'ubiquitination et de phosphorylation sur NLRP3 par des approches biochimiques. Via la création de lignées cellulaires NLRP3 knock out reconstituées pour exprimer NLRP3 muté sur les résidus précédemment identifiés et de souris NLRP3 knock-in par la technique de CRISPR/Cas9, le travail de thèse a consisté en l'étude de l'impact fonctionnel de ces modifications. Ces résultats montrent que les substitutions de deux lysines identifiées comme étant ubiquitinées conduisent à une dérégulation de l’activation de l'inflammasome NLRP3 dans les cellules primaires. Un nouveau point de contrôle de l'activation de NLRP3 a ainsi pu être mis en lumière.

  • Titre traduit

    Study of the functional impact of post-translational modifications on NLRP3 inflammasome activation


  • Résumé

    Inflammation is triggered after the sensing of pathogens or tissue damages. This process leads to the secretion of pro-inflammatory cytokines by innate immune cells and to the triggering of a pro-inflammatory form of cell death called pyroptosis. NLRP3 protein is a sensor of cellular stress and regulates the triggering of these events through the formation of a multiproteic platform called inflammasome. NLRP3 activation has to be tightly controlled as its deregulation leads to the development of an auto-inflammatory disease called CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). Moreover, NLRP3 inflammasome is associated with the development and the severity of numerous multifactorial diseases (type 2 diabetes, atherosclerosis, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, cancers…). The mechanisms involved in the regulation of NLRP3 activation are not fully understood. Recently, post-translational modifications of NLRP3 were shown to be important for the regulation of NLRP3 activation. Our lab has identified several phosphorylation and ubiquitination sites on this protein through biochemical studies. This phD work aims to identify the functional impact of these modifications. Thus, the generation of reconstituted cell lines expressing NLRP3 mutated on the previously identified residues and the generation of NLRP3 knock in mice via CRISPR/Cas9 technology were performed. The results show that substitution of two lysine residues previously identified as ubiquitinated leads to the deregulation of NLRP3 inflammasome activation in primary cells. This work highlights a new point of control in NLRP3 activation.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 20-01-2023

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