BAG6, un nouveau régulateur de la mitophagie

BAG6, a new receptor of mitophagy

• Auteur / Autrice : Leïla El Kebriti
• Direction : Sophie Pattingre, Nadine Houédé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 28/09/2018
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Cancérologie (Montpellier) - Institut de Recherche en Cancérologie de Montpellier / IRCM - U1194 Inserm - UM
• Jury : Président / Présidente : Mathias Faure
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sophie Pattingre, Nadine Houédé, Mathias Faure, Nadine Camougrand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nadine Camougrand

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dégradation des mitochondries

Côlon

Autophagie

Mots clés libres

Autophagie

Mitophagie

Signalisation

Côlon

Autophagy

Mitophagy

Signaling

Colon

Résumé

L’autophagie est un processus d’autodigestion qui se produit dans toutes les cellules eucaryotes et conduit à la dégradation d’éléments du cytoplasme (organites, macromolécules) par le lysosome. Elle peut se produire au hasard dans le cytoplasme où elle peut être sélective, par exemple d’un organite intracellulaire. Lorsque les mitochondries sont sélectivement dégradées par autophagie, on parle de mitophagie. L’autophagie et la mitophagie sont impliquées dans diverses pathologies comme les maladies neurodégénératives et le cancer car leur dérégulation peut grandement perturber l’homéostasie cellulaire. Mon projet de thèse porte sur le rôle de la protéine co-chaperonne BAG6 dans la régulation de la mitophagie. BAG6 est une protéine de 150 kDa, également appelée BAT3 ou Scythe, dont la fonction majeure réside dans le contrôle qualité du cytoplasme mais BAG6 est également impliquée dans l’immunité, l’apoptose ou l’autophagie. Nous montrons que son mécanisme d’action passe, tout d’abord, par la régulation de la morphologie mitochondriale en induisant la fission des mitochondries. Ensuite, la protéine BAG6 induit la mitophagie : les protéines impliquées dans la mitophagie (PINK1 et PARKIN) s’accumulent à la mitochondrie alors que les protéines de la mitochondrie (TOM20, TFAM et TIM23) voient leur expression diminuée. BAG6 diminue également la masse mitochondriale par un mécanisme dépendant de l’autophagie. L’analyse de la séquence de BAG6 montre qu’elle est composée de nombreux domaines protéiques incluant les domaines UBL et deux domaines LIR (LC3-Interacting Region) et nous avons montré que BAG6 interagit avec LC3 grâce à son domaine LIR2. Ces caractéristiques identifient la protéine BAG6 comme un nouveau récepteur potentiel de la mitophagie.

Autophagy, literally meaning self-eating, is a highly evolutionary conserved process in eukaryotes where elements of the cytoplasm (organelles, macromolecules) are degraded by lysosomes. Autophagy can occur randomly in the cytoplasm or can be selective of a specific organelle. Among other, the specific degradation of mitochondria is called mitophagy. Autophagy and mitophagy have been implicated in several physiopathologies such as neurodegenerative diseases or cancer. Deregulations of autophagy/mitophagy may profoundly affect homeostasis.The aim of my thesis is to characterize the role of the co-chaperonne protein BAG6 in the regulation of mitophagy.BAG6 is a 150kDa protein, also known as BAT3 or Scythe, which functions in the quality control of the cytoplasm. Moreover BAG6 is also involved in immunity, apoptosis or autophagy. Our work showed that it is implicated in the regulation of mitochondrial morphology by inducing mitochondrial fission. Also, BAG6 induces mitophagy: in presence of BAG6, mitophagy markers such as PINK1 and PARKIN are more localized at the mitochondria whereas the expression of mitochondrial specific protein’s (TOM20, TFAM and TIM23) decreases. After its sequence analysis, we discovered that BAG6 is composed of many domains such as the UBL domains and two LIR domains (LC3- Interacting Region) and that BAG6 interacts with LC3 through its LIR2 domain. These features lead to identify BAG6 as a new potential receptor of mitophagy.