Etude de la calréticuline dans les syndromes myéloprolifératifs : de la détermination de la charge allélique aux mécanismes de dégradation des variants protéiques

Study of calreticulin in myeloproliferative neoplasms : from allelic burden determination to mechanisms of variant proteins degradation

• Auteur / Autrice : Olivier Mansier
• Direction : François-Xavier Mahon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Cellulaire et Physiopathologie
• Date : Soutenance le 14/12/2017
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Actions for OnCogenesis understanding and Target Identification in ONcology (Bordeaux ; 2016-2021)
• Jury : Président / Présidente : Pascale Gaussem
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascale Gaussem, Isabelle Plo, Serge Manié, Chloé James, Éric Chevet, Eric Lippert
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Isabelle Plo, Serge Manié
• DOI : 10.70675/d263f490z6246z43c2zb7cfz7f292b09b768

Mots clés

Mots clés contrôlés

Calréticulines

Syndrome myéloprolifératif

Protéasome

Mots clés libres

Calréticuline

EDEM

Syndromes Myéloprolifératifs

ERAD

Protéasome

Calreticulin

EDEM

Myeloproliferative Neoplasms

ERAD

Proteasome

Résumé

Des mutations dans le gène de la calréticuline (CALR), codant pour une protéine résidente du réticulum endoplasmique (RE), ont été découvertes récemment dans les syndromes myéloprolifératifs (SMP). Elles sont associées à augmentation de prolifération cellulaire portant spécifiquement sur la lignée mégacaryocytaire. Ceci est le résultat d’une activation constitutive de la signalisation des voies JAK-STAT et MAP Kinases, consécutive à l’interaction des protéines mutantes CALR avec le récepteur à la thrombopoïétine. Plusieurs études ont montré la faible expression de ces protéines mutées dans les cellules, mais aucune n’a déterminé l’impact de leur expression sur l’homéostasie du RE ni les acteurs mis en jeu dans leur élimination. Dans ce travail, nous avons montré que l’expression des protéines CALR mutées ne perturbe pas sensiblement l’équilibre du RE et ne modifie pas la sensibilité des cellules à l’apoptose induite par un stress du RE. Nous avons ensuite démontré dans différents modèles, y compris des cellules engagées dans la différenciation mégacaryocytaire, que les faibles niveaux intracellulaires de variants protéiques CALR n’étaient pas liés à une sécrétion accrue dans le milieu extracellulaire ni à un défaut transcriptionnel. Cette faible expression est en fait la conséquence d’une dégradation mettant en jeu principalement la voie ERAD-protéasome. Dans ce processus, la reconnaissance de motifs glycans n’est pas impliquée, mais EDEM3 semble avoir un rôle majeur puisque son extinction augmente l’expression des formes mutées de CALR. La modulation de cette dégradation pourrait constituer une approche thérapeutique innovante dans les SMP.

Mutations in the calreticulin gene (CALR), encoding for an endoplasmic reticulum (ER) resident protein, have recently been discovered in myeloproliferative neoplasms (MPN). They are associated with an increased cell proliferation, specifically in the megakaryocytic lineage. This is the result of a constitutive activation of the JAK-STAT and MAP kinase pathways, following the interaction of mutant calreticulin proteins with the thrombopoietin receptor. Several studies have demonstrated that these mutated proteins are faintly expressed in cells, but none have determined the impact of their expression on ER homeostasis, nor addressed the actors at play in their degradation. In this work, we showed that the expression of mutated CALR proteins does not significantly disturb ER equilibrium, nor does it change the cellular sensitivity to ER stress-induced apoptosis. We next demonstrated in different models including cells committed towards megakaryocytic differentiation that the poor intracellular levels of variant CALR proteins are neither due to enhanced secretion into the extracellular medium, nor to transcriptional defects. This low-level expression is mainly the result of increased degradation, involving the ERAD-proteasome pathway. In this process, the recognition of glycan motifs is not engaged, but EDEM3 seems to be a key component as its extinction increases the expression levels of variant forms of CALR. Modulating this degradation process could represent a therapeutic option for MPN patients.