Institut Pasteur Rapport d'activité de l'unité Biologie Interactions Cellulaires

CNRS URA 1960


Responsable : DAUTRY-VARSAT Alice (adautry@pasteur.fr)

Résumé du rapport

Les travaux de l'unité sont consacrés à l'étude de l'entrée dans les cellules eucaryotes de récepteurs membranaires et de bactéries intracellulaires, les Chlamydias. Les récepteurs étudiés sont ceux des lymphocytes : récepteur à l’antigène des lymphocytes T et récepteurs d’une cytokine, l’interleukine 2. Les Chlamydias sont, selon les souches, responsables de maladies sexuellement transmises, d’infections pulmonaires et pourraient être impliquées dans l’athérosclérose. Nous étudions leur voie d’entrée et leur développement dans les cellules hôtes.

Abstract

The research of our laboratory is focused on the entry into eukaryotic cells of membrane receptors and the intracellular bacteria, Chlamydia. Both of the receptors studied are from lymphocytes: the T lymphocyte antigen receptor and the receptors of a cytokine, interleukin 2. Depending on the strain, the chlamydiae are the causative agents of sexually transmitted diseases, pulmonary infections, and eye infections, and they may also be involved in atherosclerosis. We are currently characterizing their entry into and development within host cells.

Texte du rapport

INTERNALISATION DES RECEPTEURS
Les cellules communiquent avec leur environnement par l'intermédiaire de récepteurs membranaires qui reconnaissent des composés à l'extérieur de la cellule. Les récepteurs membranaires reconnaissent leur ligand à l'extérieur de la cellule et leur interaction est souvent suivie de la transmission d'un signal à la cellule et de l'endocytose du complexe ligand-récepteur. Les récepteurs sont alors soumis à des étapes de tri pour atteindre leur destination finale. Les processus d'endocytose conduisent à des modifications d'expression, de fonction et de localisation des composants membranaires.

Les voies d'endocytose : une nouvelle protéine Eps15 L'internalisation des complexes ligand-récepteur commence le plus souvent par leur localisation dans des puits recouverts de clathrine, régions particulières de la membrane plasmique. Nous avons décrit, avec l’équipe de N. Bensussan, CJF INSERM 97-10, un nouveau composant de ces puits, la protéine Eps15. Celle-ci est nécessaire à l'endocytose et nous avons obtenu des mutants négatifs dominants de Eps15 qui inhibent l'endocytose par récepteurs. L'étude de sa fonction est en cours.

Les signaux gouvernent le tri des récepteurs internalisés (A. Alcover, A. Rocca)
Les récepteurs doivent porter des séquences permettant leur entrée et leur tri intracellulaire. De tels signaux ont été recherchés dans les récepteurs de la famille des cytokines, les récepteurs à l'IL2, et dans le récepteur à l'antigène des lymphocytes T. Nous avons ainsi décrit un signal de 8 acides aminés nécessaire et suffisant pour orienter un récepteur internalisé vers un compartiment où il sera dégradé. Le fonctionnement de ce mécanisme de tri est en cours d’étude.

Réponse des lymphocytes T aux superantigènes bactériens (A. Alcover, A. Roumier)
Certaines toxines, appelées superantigènes, induisent une forte activation des lymphocytes T puis leur insensibilisation et peuvent être à l'origine de diverses pathologies. Nous étudions le mécanisme d'activation des lymphocytes T par ces superantigènes. Nous analysons également le mécanisme de désensibilisation qui est en partie dû à la disparition des récepteurs T de la surface cellulaire.

INVASION PAR DES BACTERIES INTRACELLULAIRES, LES CHLAMYDIAS (D. Ojcius, H. Boleti, J-L. Perfettini) Les maladies dues aux Chlamydias chez l'homme sont des infections des voies urogénitales, des voies respiratoires et de l'oeil. Les infections primaires dues à des Chlamydias sont très souvent relativement mineures, voire asymptomatiques. Les séquelles, cécité, stérilité, grossesse extra-utérine, apparaissent longtemps après l'infection. Ces bactéries sont des pathogènes intracellulaires stricts qui se nichent dans des compartiments vésiculaires des cellules épithéliales des muqueuses. Tout leur cycle intracellulaire a lieu dans une vacuole délimitée par une membrane dans laquelle elles se différencient et prolifèrent. A la fin de ce cycle, la cellule est lysée et des formes infectieuses des bactéries sont produites. Nous étudions les mécanismes par lesquels ces bactéries entrent dans les cellules, s'y développent et modifient les cellules hôtes. Les Chlamydias sont des pathogènes intracellulaires qui modifient le métabolisme de l'hôte. De façon tout à fait remarquable, dans les cellules infectées, la concentration d'ATP et la consommation de glucose augmentent au cours du cycle infectieux. Ceci est dû à l'expression accrue du transporteur cellulaire de glucose Glut1 suite à l'infection. On sait par ailleurs, que des cellules dendritiques sont présentes dans les épithéliums et qu'elles jouent un rôle essentiel dans la présentation des antigènes. Nous avons montré que les Chlamydias entrent dans les cellules dendritiques par macropinocytose, que les bactéries sont tuées et que les cellules dendritiques présentent les antigènes de Chlamydia. Enfin, l’infection induit l’apoptose des cellules hôtes à la fin du cycle infectieux par un mécanisme indépendant des molécules effectrices habituellement décrites. Ce mécanisme ainsi que le lien entre apoptose et pathologie in vivo sont en cours d’étude.

Personnel de l'unité

Secrétariat de l'unité

THEBAUD Kim, IP, kimthe@pasteur.fr

Chercheurs de l'unité

ALCOVER Andrés, IP, aalcover@pasteur.fr DAUTRY-VARSAT Alice, IP, adautry@pasteur.fr OJCIUS David, IP, ojcius@pasteur.fr
LAMAZE Christophe, INSERM, clamaze@pasteur.fr ROCCA Anna, CNRS, arocca@pasteur.fr

Stagiaires de l'unité

BOLETI Haralabia, Post-doctorant, hboleti@pasteur.fr LAZAROW Paul, Professeur sabbatique, lazarow@pasteur.fr PERFETTINI, Jean-Luc, Thèse, jlperf@pasteur.fr ROUMIER Anne, Thèse, aroumier@pasteur.fr SUBTIL Agathe, Post-doctorant, asubtil@pasteur.fr WYPLOSZ Benjamin, Médecin, Thèse, bwyplosz@pasteur.fr

Autre personnel de l'unité

DUJEANCOURT Annick, IP, adujean@pasteur.fr MALARDE Valérie, IP
SOUQUE Philippe, IP, psouque@pasteur.fr

Publications de l'unité

98371047. Morelon, E., Dautry-Varsat, A. (1998) Endocytosis of the common cytokine receptor gc chain: identification of sequences involved in internalization and degradation. J. Biol. Chem. , 273, 22044-22051.

98316678. Subtil, A., Dautry-Varsat, A. (1998) Several weak signals in the cytosolic and transmembrane domains of the interleukin 2 receptor b chain allow for its efficient endocytosis. Eur. J. Biochem., 253, 525-530.

99009047. Subtil, A., Rocca, A. Dautry-Varsat, A. (1998) Molecular characterization of the signal responsible for the targeting of the IL2 receptor b chain towards intracellular degradation. J. Biol.Chem., 273, 29424-29429.

99049834. Niedergang, F., Dautry-Varsat, A., Alcover, A. (1998) Cooperative activation of T cell receptors by enterotoxin superantigens. J. Immunol. 161, 6054-6058.

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98230474. Ojcius, D. M., Bravo, Y., Kanellopoulos, J.M., Hawkins, R.A., Kelly, K.A., Rank, R.G., Dautry-Varsat, A. (1998) Internalization of Chlamydia- by dendritic cells and stimulation of Chlamydia-specific T cells. J. Immunol. , 160, 1297-1303.

98175976. Ojcius, D., M., Degani, H., Mispelter, J., Dautry-Varsat, A. (1998) Enhancement of ATP levels and glucose metabolism during an infection by Chlamydia: NMR studies of living cells. J. Biol. Chem. , 273, 7052-7058.

98451476. Ojcius, D., Souque, Ph., Perfettini, J.-L., Dautry-Varsat, A. (1998) Apoptosis of epithelial cells and macrophages due to infection with the obligate intracellular pathogen Chlamydia psitacci. J. Immunol., 161, 4220-4226.

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Benmerah, A., Ch., Bayrou, M., Cerf-Bensussan, N., Dautry-Varsat, A. (1999) Inhibition of clathrin-coated pit assembly by an Eps15mutant. J. Cell Sci., 112, 1303-1311.

99170519. Farge, E., Ojcius, D.M., Subtil, A., Dautry-Varsat, A. (1999) Enhancement of endocytosis due to a lipid concentration asymmetry across the plasma membrane of living cells. Am. J. Physiol., 276, 725-733.

Boleti, H., Benmerah, A., Ojcius, D.M., Cerf-Bensussan, N., Dautry-Varsat, A. (1999) Chlamydia infection of epithelial cells expressing dynamin and Eps15 mutants: clathrin-independent entry into cells and dynamin-dependent productive growth. J. Cell Sci., 112, 1487-1496.

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