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Version PDF      Signalisation des Cytokines - URA 1961


  Responsable : Sandra Pellegrini (pellegri@pasteur.fr)


  resume

 

Les interférons de type I (IFN-a/b) forment une famille de cytokines qui interviennent précocement dans la réponse innée et qui sont parmis les acteurs majeurs de la mise en place d'une réponse acquise de type T helper 1. Les travaux en cours dans le laboratoire touchent à divers aspects de la biologie des IFN-a/b allant de l'étude du complexe récepteur/Jak et des molécules de signalisation à ses effets modulateurs de la différentiation lymphocytaire T CD4.



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Du fait de sa puissante activité antivirale, l'IFN-a/b a fait l'objet de nombreuses études qui soulignent sa participation à plusieurs étapes de la réponse immune. En fait, ces cytokines non seulement interviennent rapidement comme acteurs principaux de la réponse innée, mais aussi elles modulent différentes étapes clé de la réponse adaptative contre les microorganismes. Nos études touchent aux mécanismes moléculaires de la réponse cellulaire aux IFN-a/b dans le système humain. Notre programme de recherche comprend trois volets principaux. A partir de la découverte du rôle de la tyrosine kinase Tyk2 dans le maintien à la surface cellulaire de la chaîne IFNAR1 du récepteur de l'IFN-a/b, nous souhaitons éclairer le rôle des tyrosine kinases Tyk2 et Jak1 dans le devenir du récepteur suite à la fixation du ligand. En effet, les mécanismes régulant la biosynthèse, l'assemblage et la dynamique spatio-temporelle du récepteur des IFN-a/b complexé aux tyrosine kinases Tyk2 et Jak1 sont mal connus à ce jour. Un deuxième volet touche à la caractérisation fonctionnelle et biochimique de deux nouveaux partenaires de Tyk2, Pot-1 et Pot-2, potentiellement impliqués dans la signalisation. Un troisième projet touche aux effets modulateurs de l'IFN-a/b sur les lymphocytes T humains. Nous avons établi un modèle de lymphocytes T naïfs, isolés de sang de cordons ombilicaux, qui, suite à l'engagement du TCR, se différencient vers une voie effectrice Th1 ou Th2. A l'aide de ce système expérimental, nous avons mis en évidence un changement de réactivité à l'IFN-a/b selon l'état d'activation des lymphocytes. Nous proposons d'étudier le mécanisme moléculaire sous-jacent et d'aborder la question ouverte de l'effet de l'IFN-a/b sur la survie des lymphocytes T effecteurs et la génération de lymphocytes mémoires.

La tyrosine kinase Tyk2 et le trafic du récepteur IFNAR1 J. Ragimbeau et E. Dondi, en collaboration avec A. Alcover (U. de Biologie des Interactions Cellulaire I. P.), P. Eid (CNRS, Villejuif) et G. Uzé (CNRS, Montpellier)

Nous avons démontré que Tyk2 augmente le niveau d'expression à la membrane plasmique de la protéine IFNAR1, une des deux chaînes du récepteur de l'IFN-a/b, en agissant sur son taux d'internalisation. Selon notre modèle, Tyk2, s'associant par son domaine FERM à IFNAR1, masque des motifs impliqués dans l'internalisation de ce dernier. Ce travail ainsi que des données récentes d'autres laboratoires démontrent que les kinases Jak non seulement représentent des relais indispensables à la signalisation par les cytokines hélicoïdales, mais aussi qu'elles régulent, par divers mécanismes, l'expression à la surface cellulaire des récepteurs. Sur cette base, nous progressons dans l'étude du rôle des Jak dans l'endocytose et le devenir du récepteur engagé par le ligand.

Etude de deux interacteurs de la tyrosine kinase Tyk2 identifiés par double hybride C. Steindler et Z. Li

Dans le but d'élargir l'étude de Tyk2 et des mécanismes d'activation des voies de transmission de signaux des cytokines, nous avons réalisé un criblage double hybride chez la levure et identifié deux nouveaux partenaires de Tyk2. Nous progressons dans la caractérisation de Pot2, qui appartient à une nouvelle famille de 3 gènes chez l'homme et la souris. Les transcrits de Pot2 et Pot2A sont exprimés fortement dans le système neuronal et plus faiblement dans le système hématopoïétique. Ces protéines sont très riches en " coiled coil " et s'associent aux microtubules par leur région N-terminale . Nous étudions la fonction de Pot2 dans deux systèmes cellulaires, la lignée T Jurkat et les cellules PC12.

L'autre interacteur de Tyk2, Pot1, est une protéine ubiquitaire localisée dans un compartiment vésiculaire. Afin d'élucider sa fonction dans la signalisation, nous utilisons entre autres la méthode d'interférence par l'ARN.

L'IFN-a/b et les lymphocytes T humains E. Dondi, en collaboration avec L. Rogge (Lab. d'Immunorégulation, I. P.), G. Lutfalla et G. Uzé (CNRS, Montpellier)

Un aspect critique de la réponse immune aux pathogènes est médiée par les lymphocytes T auxiliaires CD4 et CD8. Suite à l'engagement du TCR, ces cellules sont amenées à se différencier en populations fonctionnellement distinctes. L'IFN-a/b est produit en réponse à une infection virale ou bactérienne et, parmi ces diverses fonctions immunorégulatrices, instruit les lymphocytes T naïves vers un développement Th1. Nous avons étudié la réponse à l'IFN-a/b de lymphocytes T humains CD4 naïfs isolés à partir du sang de cordons ombilicaux, et différenciés in vitro en cellules effectrices Th1/Th2. Ce qui se dégage de notre analyse est que la stimulation des lymphocytes naïfs, par l'engagement du TCR, engendre un changement de réactivité à l'IFN-a/b, mesurée comme potentiel prolifératif et induction de gènes cibles. Succinctement, alors que l'entrée en cycle des lymphocytes naïfs est retardée par l'IFN, la prolifération de lymphocytes préalablement activés n'est pas inhibée par l'IFN. Cette différente réactivité permettrait l'expansion des cellules effectrices dans un contexte d'infection virale qui engendre dans les organes lymphoïdes secondaires une forte production d'IFN, dont la puissante activité antiproliférative est bien documentée. Aussi, l'induction de gènes cibles de l'IFN-a/b est 10-20 x réduite chez les cellules effectrices par rapport aux cellules naïves. Ces changements de réactivité à l'IFN-a/b, dont nous explorons les mécanismes, rentrent vraisemblablement dans le complexe programme génétique qui contrôle le développement des lymphocytes T. Nous sommes intéressés à évaluer l'impact de l'IFN-a/b dans la génération des lymphocytes T CD4 mémoires.

Induction des gènes des IFN-a/b dans les cellules dendritiques humaines infectées par le Mycobacterium tuberculosis E. Dondi en collaboration avec E. Coccia (Istituto Superirore di Sanità, Rome, Italie)

Nous avons participé à une étude sur l'induction des gènes des IFN-a/b dans un modèle de cellules dendritiques immatures humaines infectées par le Mycobacterium tuberculosis (Mtb). L'infection par le Mtb induit une production rapide d'IFN-b et une production plus tardive d'un seul sous-type d'IFN-a/b (a1). Les étapes de signalisation impliquées dans cette induction séquentielle ont été disséquées. Le monitorage des facteurs de transcription activés au cours de l'infection par le Mtb (NFkB, IRF-3, Stat1/2, IRF-7) suggère l'existence d'une cascade d'événements semblable à celle qui se déroule lors d'une infection virale.

Mots-clés: interféron, cytokine, récepteur, signalisation, lymphocyte, immunologie, biologie cellulaire



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  Houssin Wendy, Wendy.Houssin@pasteur.fr

Dondi Elisabetta, stagiaire post-doctoral,edondi@pasteur.fr

Steindler Corinna, stagiaire post-doctoral,costei@pasteur.fr

Li Zhi, stagiaire post-doctoral,zhili@pasteur.fr

Ragimbeau Josiane, Ingénieur CNRS,jragimbe@pasteur.fr

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