• Langue : Français
• Discipline : Sciences de la vie et de la santé
• Identifiant : 2024ULILS102
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 29/05/2024

Résumé en langue originale

Les petites protéines de choc thermique sont considérées comme la première ligne de défense lorsque la protéostasie est altérée ; elles sont également impliquées dans l'organisation du cytosquelette. Parmi elles, l'αB-crystalline est exprimée de manière particulièrement abondante dans le muscle squelettique, où elle participe à la stabilisation et au maintien de l'intégrité du cytosquelette sarcomérique, contribuant ainsi à la fonctionnalité du muscle. Elle interagit notamment avec la desmine, une protéine majeure des filaments intermédiaires dans le muscle strié, exerçant notamment un rôle de chaperon moléculaire pour la desmine. De manière importante, le ciblage de la desmine par l'αB-crystalline et l'interaction entre les deux partenaires sont cruciaux a fortiori lors d'un stress cellulaire, lorsque la protéostasie est altérée.L'αB-crystalline est régulée en particulier par la phosphorylation et la O-GlcNAcylation. La phosphorylation de l'αB-crystalline lors de l'exposition à un stress cellulaire est associée à son recrutement au cytosquelette afin de maintenir son intégrité. Toutefois, la phosphorylation ne semble pas être le seul signal impliqué dans la translocation de l'αB-crystalline au cytosquelette et dans ses effets protecteurs ; en effet, la O-GlcNAcylation, une glycosylation fortement impliquée dans la réponse à un stress cellulaire, semble également réguler l'αB-crystalline conférant ainsi une protection face à un stress cellulaire.Au cours de ma thèse, nous avons étudié la dynamique entre la phosphorylation et la O-GlcNAcylation de l'αB-crystalline et son implication dans le ciblage du cytosquelette. Pour cela, nous avons travaillé avec un modèle de cellules musculaires de type C2C12 différentiées en myotubes. Ces cellules ont été exposées à divers stress protéotoxiques de manière à observer la spécificité de la réponse cellulaire en fonction de la nature ou de l'intensité du stress ainsi que les éléments communs pour les différents stress. Nous avons démontré que la protéotoxicité induit des changements d'expression de l'αB-crystalline et de sa partition aux fractions insoluble et cytosquelettique. De plus, uniquement lors de l'exposition au MG132, qui correspond au stress le plus important auquel ont été exposées les cellules, nous avons mis en évidence des changements du pattern de phosphorylation et de O-GlcNAcylation de l'αB-crystalline. L'étude de la cinétique de ces changements au cours de l'exposition au MG132 a révélé qu'ils sont corrélés à la partition de l'αB-crystalline au cytosquelette.L'ensemble de ces données indique que la dynamique phosphorylation/O-GlcNAcylation de l'αB-crystalline est un acteur majeur de sa régulation et de la réponse cellulaire pour protéger le cytosquelette contre un stress cellulaire.

Résumé traduit

Small heat shock proteins are considered as the first line of defense when proteostasis fails. They are notably involved in cytoskeleton network's organization. Among them, αB-crystallin is highly expressed in skeletal muscle in order to stabilize and maintain sarcomeric cytoskeleton's integrity and muscle functionalities. It notably interacts with desmin, a key protein of intermediate filaments in striated muscle, as its molecular chaperone. Importantly, the targeting of desmin by αB-crystallin and the interaction between the two protein partners are crucial, especially in stress conditionαB-crystallin is regulated by both phosphorylation and O-GlcNAcylation. αB-crystallin phosphorylation increase consecutively to various stresses is correlated with its recruitment for cytoskeleton's safeguarding. However, phosphorylation as the unique signal for cytoskeleton translocation and its protective effects remains controversial; indeed, O-GlcNAcylation, a glycosylation highly involved in stress response, also seems to regulate αB-crystalline, granting cytoprotection.During my Ph.D, we have studied phosphorylation and O-GlcNAcylation interplay and its involvement in cytoskeleton's targeting by αB-crystallin. We used a model of C2C12 muscle cells differentiated into myotubes. These cells were submitted to several cell stresses in order to reveal the specificity of cellular response depending on the type and intensity of the stress, but also to identify the common elements for multiple stresses. We have demonstrated that proteotoxicity induced changes in αB-crystallin expression and partition toward insoluble and cytoskeleton fractions. Moreover, only for MG132 treatment, we highlighted phosphorylation and O-GlcNAcylation pattern changes showing a spatio-temporal variation correlated with αB-crystallin translocation toward cytoskeleton.All together, these data strongly support that αB-crystallin phosphorylation and O-GlcNAcylation interplay is a major player of cellular response to protect cytoskeleton from cell stresses.