Transgenic mice for the study of B cell receptor function and glycosylation related

Modèles transgéniques pour l'étude de la fonction des récepteurs des cellules B et de leur glycosylation

• Auteur / Autrice : Sophie Raynal-Duchez
• Direction : Michel Cogné, Raymond Julien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, Sciences, Santé. Immunologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Récepteurs pour l'antigène des lymphocytes B

Glycosylation

Lymphocytes B

Glycosaminoglycanes

Transgénose

Mots clés libres

Knock-in

Maturation b

Résumé

La capacité des lymphocytes à répondre de manière spécifique à un grand nombre d’antigènes étrangers, est le résultat d’un processus de différenciation à l’issue duquel chaque lymphocyte exprime un récepteur unique à l’antigène. Une longue série de processus d’activation et de coopération cellulaire faisant intervenir de nombreuses protéines glycosylées ou pas, est nécessaire avant d’aboutir à la sécrétion d’un anticorps spécifique par une cellule de la lignée lymphoïde B. Cette réponse présuppose l’expression à la surface cellulaire d’une forme membranaire de l’immunoglobuline au sein du récepteur des cellules B pour l’antigène (BCR), dont la spécificité est définie pour chaque clone B. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à la fonction même du BCR et notamment du BCR commuté vers IgA et IgE afin de savoir si une chaîne lourde α ou ε était capable de jouer un rôle similaire à celui d’une chaîne lourde μ et de promouvoir au sein du récepteur B (soit de classe IgA soit de classe IgE) le développement des cellules jusqu’au stade final du plasmocyte sécréteur d’anticorps. Pour cela, nous avons réalisé plusieurs modèles de knock-in portant des BCR modifiés où le gène Cα1 humain dans un cas et Cε humain dans un autre, ont été intégrés par recombinaison homologue au niveau de la région switch μ afin d’obtenir une lignée de souris transgéniques n’exprimant que des IgA ou des IgE. Dans une autre perspective d’étude des phénomènes pouvant modifier la réactivité des récepteurs de surface de la cellule B, nous nous sommes intéressés à la modulation au cours de la différenciation B des phénomènes de glycosylation, ceux-ci constituant les éléments majeurs de maturation post-traductionnelle des protéines et des lipides. Après une première étude glycotranscriptomique, mettant en valeur l’expression de deux gènes distincts tous deux impliqués dans la biosynthèse des glycosaminoglycannes, CsGalNacT1 et Extl1, nous avons voulu étudier d’une manière plus approfondie le rôle de ces enzymes in vivo au cours du développement B en réalisant des lignées de souris transgéniques surexprimant de façon B-spécifique ces deux gènes d’intérêt.

We studied the function of the antigen B receptor (BCR) upon class switchning to IgA or IgE in order to decipher whether the α or ε immunoglobulin heavy chain was able to substitute for the μ heavy chain during early B cell differenciation from stem cells. We also analysed how the IgA BCR can transduce signals that differ from those of the IgM BCR in mature B cells and can drive them more efficiently towards the plasma cell stage. To that goal, we established two different knock-in models by which either a human Cα1 gene or a human Cε gene was inserted through homologous recombination and replacde the Sμ region of the IgH locus, thus yielding mice that only expressed IgA or IgE. Similar animals were also generated for the production of human IgG1 but were only studied preliminary with the aim of producing humanized IgG1 antibodies with biotechnological interest. We also studied how the glycolisation of proteins was modulated along the differenciation of the B celle lineage. A fisrt step consisted in a broad appreciation of the "glyco-transcriptome" and resulted in the identification of a set of genes which strongly varied in expression. Two of them varied in opposite ways and were both inivolved in the biosynthesis of glycosaminoglycans, CsGalNacT1 and Ext1. We wished to explore more thoroughly there role during in vivo B cell differenciation by designing transgenic models in which each of them was over-expressed in a B-cell specific manner. The modifications of B cell physiology resulting from this over-expression are reported in this manuscrit.