Étude de la régulation d’expression et des activités des héparanes 3-O-sulfotransférases 2, 3A et 3B dans les macrophages

Study of the regulation of the expression and activities of heparan 3-O-sulfotransferases 2, 3A and 3B in macrophages

• Auteur / Autrice : Maxime Delos
• Direction : Agnès Denys
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 13/12/2016
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation génétique

MicroARN

Transcription génétique

Récepteurs

Glycoprotéines

Herpèsvirus humain 1

Macrophages

Sulfotransférases

Héparane sulfate

Mots clés libres

HSV-1

Résumé

Les héparanes sulfates (HS) sont des polysaccharides sulfatés qui participent à de nombreux processus physiopathologiques. L’entrée du virus HSV-1 dans ses cellules cibles nécessite l’intervention de la glycoprotéine gD, qui peut interagir avec quatre récepteurs différents: HVEM (Herpes Virus Entry Mediator), les nectines-1 et -2, et des HS 3-O-sulfatés. De plus, la protéine gD est impliquée dans la protection des cellules cibles contre l’apoptose. Nos travaux ont montré que les réponses anti-apoptotiques induites par la gD nécessitent la coopération entre HVEM et les HS 3-O-sulfatés. Chez l’Homme, sept 3-O-sulfotransférases (3-OSTs) sont impliquées dans la réaction de 3-O-sulfatation, qui se distinguent par des différences d’expression et de spécificité de substrat. Selon l'environnement inflammatoire, les macrophages subissent deux types de polarisation, caractérisés par des phénotypes et des fonctions distinctes. Les travaux du Laboratoire ont montré que la 3-OST3B est fortement induite dans les macrophages pro-inflammatoires, à l’inverse de la 3-OST2. Nous avons alors montré que l’expression de la 3-OST3B est régulée de manière transcriptionnelle et post-transcriptionnelle. En revanche, la diminution de la 3-OST2 fait intervenir des mécanismes différents, dont l’action d’un microARN. La dernière partie de la thèse a porté sur la localisation subcellulaire des 3-OSTs. Nos résultats montrent que la 3-OST3B est localisée dans le Golgi, alors que la 3-OST2 et la 3-OST3A sont retrouvées jusqu’à la membrane plasmique. Dans leur ensemble, nos résultats suggèrent une fonction spécifique pour chaque 3-OST dans la génération de motifs HS 3-O-sulfatés distincts.

Heparan sulfates (HS) are sulfated polysaccharides able to modulate several normal and pathological processes. Binding of Herpes-Simplex virus HSV-1 to its target cells is mediated in part by the glycoprotein gD. This protein can interact with four receptors: HVEM (Herpes Virus Entry Mediator), nectin-1 and -2, and 3-O-sulfated HS. In addition, gD is capable of protecting host cells against apoptosis. In this context, we showed that gD protects macrophages against apoptosis by a mechanism dependent on the cooperation between HVEM and 3-O-sulfated HS. The reaction of 3-O-sulfation can be catalyzed by seven 3-O-sulfotransferases (3-OSTs), which are differentially expressed and exhibit fine substrate specificity. Depending on the immune environment, macrophages can undergo proinflammatory (M1) or alternative (M2) polarization, resulting in distinct phenotypes and functions. A previous study of the laboratory has showed that 3-OST3B is strongly induced in M1 macrophages, while 3-OST2 is poorly detected. We then demonstrated that the induction of 3-OST3B is regulated at the transcriptional and post-transcriptional levels upon M1 polarization. Conversely, the reduction of 3-OST2 expression involved distinct mechanisms, including the action of a microRNA.The last part of the thesis focused on the subcellular localization of 3-OSTs. Our results demonstrated that 3-OST3B is localized in the Golgi apparatus, while 3-OST2 and 3-OST3A reach the plasma membrane. Altogether, our results suggest that each 3-OST isoenzyme may be involved in the generation of distinct 3-O-sulfated HS motifs.