Protéolyse calcium-dépendante et transduction du signal dans la cellule musculaire : relation avec la PKCα et la protéine MARCKS

par Sandrine Dulong

Thèse de doctorat en Sciences du vivant, géosciences et sciences de l'environnement

Sous la direction de Patrick Cottin.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .

mots clés

• Calpaïnes
• Protéines
• Muscles

Résumé

Le travail présenté dans ce manuscrit s'inscrit dans la thématique générale du laboratoire qui est "Protéolyse, Croissance et Développement Musculaire". Au sein de cette thématique, nous nous intéressons plus spécialement au système protéolytique neutre calcium-dépendant en relation avec les phénomènes de phosphorylation et plus particulièrement ceux régis par les PKC. Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à la protéine MARCKS, substrat des PKC, qui serait impliquée dans les phénomènes de remaniements cellulaires liés à la différenciation. Les travaux réalisés ont permis de mettre en évidence un complexe MARCKS/PKCa sensible à la protéolyse par les calpai͏̈nes mais au sein duquel la PKCa est inactive. Les études réalisées sur des cultures de myoblastes de souris (C2C12) ont montré une diminution de la quantité de la protéine MARCKS au moment de la fusion des myoblastes. Différents traitements, réalisés en présence de substances permettant l'inhibition ou l'activation des PKC et l'inhibition des calpai͏̈nes, suggèrent que cette diminution provienne de la protéolyse de la protéine MARCKS par les calpai͏̈nes et que sa localisation et son état de phosphorylation jouent un rôle prépondérant dans la régulation de cette protéolyse. Les travaux réalisés au cours de ce travail mettent en évidence un rôle important joué par la protéine MARCKS dans les phénomènes de fusion et nous permettent de mieux appréhender l'action des différents acteurs étudiés au cours de la fusion des myoblastes.

Titre traduit

Calcium-dependant proteolysis and signal transduction in muscle cells : relation with PKCα and MARCKS

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Résumé

The work presented in this manuscript falls under the general theme of the laboratory which is "Proteolysis, Growth and Muscle Development". We were more especially interested in the neutral proteolytic calcium-dependent system (calpains) in relation with the phosphorylation phenomena and more particularly those governs by PKC. All along this work, we were interested in MARCKS, a substrate of PKC, which would be implied in the phenomena of cellular rehandlings related to differentiation. The studies allowed us to highlight a MARCKS/PKCa complex sensitive to the proteolysis by calpains. However in this complex PKCa was inactive. The studies carried out on mouse myoblasts (C2C12) showed a decrease in the amount of MARCKS during fusion. Various treatments, realized in the presence of substances allowing the inhibition or the activation of the PKC and the inhibition of the calpains, suggested that this decrease was coming from the proteolysis of MARCKS by calpains and suggested firstly its phosphorylation state and secondly that its localization played an important role in the regulation of this proteolysis. This work highlighted also an important part played by MARCKS during fusion and allowed us to better apprehend the action of the actors studied during myoblasts differentiation.