Glycogénome et maladies à prions : étude de la corrélation entre l’expression du gène Chst8 et l’apparition de PrPres

par Renaud Martin

Thèse de doctorat en Biologie - Sciences - Santé

Sous la direction de Jean-Michel Petit et de Paul-François Gallet.

Soutenue en 2011

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Encéphalopathie spongiforme transmissible (EST)
• Chst8
• Maladies à prions
• Glycosaminoglycanes
• Protéines PrPSc
• Encéphalopathies

Résumé

La conversion de la protéine prion cellulaire en une isoforme mal repliée résistante à la dégradation par la protéinase K est la caractéristique principale des encephalopathies spongiformes transmissibles (EST). Ce phénomène se produit lorsqu’une protéine prion exogène mal repliée rentre en contact avec la protéine PrP cellulaire. Parmi les partenaires moléculaires potentiellement impliqués dans le processus de transconformation, les glycosaminoglycannes sont de bons candidats et leurs implications dans les pathologies sont documentées. Dans ce travail, nous avons examiné la conversion de la PrPC-PrPres en relation avec le taux de transcrit du gène Chst8 dont l’un des produits est impliqués dans la sulfatation des chondroïtines. Pour cela, nous avons transfecté des cellules MOv avec une séquence codant un ARNsh dirigé contre les transcrits Chst8. Les clones obtenus ont été caractérisés pour leur niveau de transcrit Chst8, leur nature et sulfatation des glycosaminoglycannes (plus particulièrement des chondroïtines) et l’expression des gènes impliqués dans les processus de glycosylation. De façon surprenante, la diminution de la quantité de transcrit Chst8 induit une élévation de la quantité de chondroïtines sulfates ainsi que le ratio de ces derniers au sein des glycosaminoglycannestotaux. Nous observons également une augmentation de quantité de résidus GalNAc sulfatés sur le carbone en position 4. La diminution de la quantité de transcrit Chst8 est également associée à la diminution du signal de la protéine prion par western-blot. Lors d’un contact avec la souche infectieuse PrPSc 127S des cellules MOv transformées, aucun signal PrPres n’est observé. Ensemble, ces résultats dans le modèle cellulaire MOv révèlent que la quantité de transcrit Chst8 affecte les glycosaminoglycannes, et de ce fait l’environnement de la protéine prion, avec comme conséquence une variation dans la susceptibilité à la transconformation en PrPres.

Titre traduit

Glycogenome and prion diseases : study about correlation between chst8 transcript level and PrPc-PrPres transconformation

Résumé

The conversion of the endogenous prion protein to a PK-resistant isoform is a hallmark of transmissible spongiform encephalopathies (TSE). It occurs when an exogenous and misfolded prion protein contacts the endogenous cellular PrP. Among the molecular partners suggested to be involved in the misfolding process, the glycosaminoglycans are good candidates, and their implication in prion disease is now documented. In the present study, we examined the PrP conversion according to the transcript level of the Chst8 gene, one of whose products are involved in the chondroïtins sulfation. For the analysis, MOv cells were transfected with shRNA directed against Chst8 transcripts. All the clones were characterized for their Chst8 transcript level, for their sulfated glycosaminoglycans content and more particularly for their sulfated chondroitins and for the expression of genes involved in glycosylation process. Surprisingly, the decreased amount of Chst8 transcript induces an elevation of the chondroitin sulfate ratio of total GAGswith an increased amount of 4-O-sulfatation of GalNAc residues. This decrease of Chst8 transcript is associated to a decreased signal of the prion protein by western-blotting. Upon contact with PrPSc prion strain 127S, total PrP is observed with a slight amount of PrPres that rapidly disappeared. Together, in MOv cellular model, these findings reveal that the Chst8 transcript amount affect the glycosaminoglycan environment of the prion protein and, as a consequence its ability to PrPres transconformation.