Unité: Signalisation des Cytokines - CNRS URA 1961

Responsable: Pellegrini Sandra

Nos projets s'inscrivent dans l'effort de compréhension des circuits de signalisation mis en jeu par les interférons de type I (IFN-α/β). Une singularité de cette famille de cytokines est l'existence d'un grand nombre de sous-types d'IFN, tous reconnaissant un même récepteur ubiquitaire. Aussi, une très grande pléiotropie et spécificité cellulaire caractérisent les réponses biologiques induites par les IFN-α/β. A travers l'analyse de la dynamique intracellulaire du récepteur de l'IFN-α/β en réponse à différents sous-types et dans différents contextes cellulaires, nous souhaitons éclairer les mécanismes moléculaires à la base de cette diversité. Nous progressons dans la caractérisation fonctionnelle et biochimique de nouvelles protéines associées aux kinases Jak, afin d'accroître notre compréhension, encore fragmentaire, des voies de signalisation des cytokines et de mettre en évidence des fonctions accessoires des kinases Jak.

Rôle de l'IFN-α dans l'homéostasie des lymphocytes T CD4+ humains (E. Dondi)

Lors d'infections, l'IFN-α/β est rapidement secrété et participe à la réponse innée. L'IFN-α/β produit par les cellules dendritiques en stimule la maturation et la capacité de polariser les lymphocytes T naïfs, reliant ainsi les réponses innée et adaptative. Dans l'effort de caractériser les activités directes de l'IFN sur les lymphocytes T humains, nous avions comparé les réponses proliférative et transcriptionnelle à l'IFN-α/β des cellules T CD4+ naïves, issues de sang de cordons ombilicaux, avant et après leur stimulation in vitro. Nous avons ainsi montré que la stimulation TCR/CD28 des cellules naïves engendre une modulation très significative de ces réponses. Dans le même modèle expérimental, nous avons étudié l'impact de l'IFN-α sur la mort cellulaire induite par l'engagement TCR/CD28. Nous avons mesuré le taux de mort cellulaire et détaillé les modifications morphologiques et moléculaires qui l'accompagnent. L'ensemble des paramètres analysés permet de conclure que, suite à l'engagement du TCR/CD28, une voie intrinsèque d'apoptose de type mitochondriale est activée et que l'IFN-α exerce un effet protecteur de l'intégrité mitochondriale en modulant le ratio Bcl-2/Bax. Cependant, l'IFN-α augmente la sensibilité des cellules à une mort cellulaire plus tardive qui passe par la voie extrinsèque impliquant le récepteur Fas et la caspase 8. L'ensemble de ces données suggère un modèle où l'IFN soutient l'expansion clonale, tout en sensibilisant les lymphocytes à une mort cellulaire plus tardive. Cette étude renforce le concept que l'IFN exerce différents effets selon l'état d'activation des lymphocytes T.

Dynamique et trafique du récepteur de l'IFN de type I : le rôle des Jak (J. Ragimbeau et Z. Marijanovic)

Les quatre membres de la famille de tyrosine kinases Jak se trouvent associés aux récepteurs des cytokines hélicoïdales. Au sein du récepteur de l'IFN de type I, Tyk2 interagit avec la sous-unité IFNAR1 et en influence positivement le niveau à la membrane plasmique. Nous nous intéressons au devenir des sous-unités du récepteur suite à la fixation du ligand et à l'élucidation du rôle des kinases Jak dans la modulation négative, ie internalisation et dégradation, du complexe récepteur. La fixation de l'IFN-α induit l'internalisation d'IFNAR1 via un processus qui implique sa phosphorylation sur résidu serine et le recrutement d'une protéine de type E3 ligase. Nous avons suivi la dynamique d'IFNAR1 et étudié si Tyk2 y contribue par son activité kinase. Par diverses approches complémentaires, nous montrons que l'internalisation d'IFNAR1 induite par le ligand ne nécessite pas de l'activité kinase de Tyk2. Par contre, l'activité catalytique de Tyk2 contribue à l'acheminement d'IFNAR1 vers le compartiment lysosomial. Nous étudions le rôle précis joué par Tyk2 dans ce contexte. Le trafic d'IFNAR2, la deuxième sous-unité du récepteur de l'IFN, est aussi à l'étude. Un regard particulier sera porté sur l'analyse de la dynamique du récepteur dans différents types cellulaires ainsi qu'en réponse à deux différents sous-types d'IFN (α2 versus β). Notre travail repose sur l'hypothèse que ces deux aspects, jusqu'ici peu étudiés, pourraient façonner les réponses pléiotropiques de cette famille de cytokines.

Jamip, une nouvelle famille de protéines associées aux tyrosine kinases Jak et aux microtubules (V. Libri et G. Pizza)

La protéine Jamip1 a été identifiée par son interaction avec le domaine FERM de la tyrosine kinase Tyk2. Jamip1, qui appartient à une nouvelle famille de 3 gènes conservés chez les vertébrés, est exprimé dans les neurones et les lymphocytes. Riches en ‘coiled coils', les protéines Jamip sont associées au réseau de microtubules, d'où leur nom (Jak and microtubule interacting proteins). Par sa portion N-ter, Jamip1 s'associe aux microtubules et en influence l'équilibre dynamique. La portion C-ter a une fonction régulatrice et porte de multiples sites de phosphorylation. L'ensemble des propriétés de la protéine Jamip1 suggèrent une fonction spécialisée dans des processus dynamiques (polarisation cellulaire, ségrégation de complexes de signalisation, trafic vésiculaire), certains d'entre eux pouvant impliquer les kinases Jak. Nous nous intéressons à l'étude de Jamip1 dans les lymphocytes T. L'activation des lymphocytes T par les cellules présentatrices d'antigène implique la polarisation du lymphocyte vers la région de contact et la formation de la synapse immunologique. Les réarrangements du cytosquelette sont nécessaires à la stabilité et maturation de la synapse, ainsi qu'à une signalisation soutenue. Suite à l'engagement du TCR, le centre organisateur des microtubules (MTOC) se re-oriente vers la synapse et pourrait jouer un rôle clé dans la ségrégation des molécules de signalisation, dans la relocalisation de l'appareil sécrétoire nécessaire à l'accumulation des TCR vers la synapse et au relargage polarisé des lymphokines et des granules cytolytiques. Par l'approche de RNAi et par l'étude de la localisation de formes fluoréscentes de Jamip1, nous explorons son implication dans les événements précoces et tardifs induits par la stimulation du TCR chez les lymphocytes T CD4+.

Etude de Pot1, un nouveau interacteur de Tyk2 (Milika Gakovic)

Par criblage double hybride avec le domaine FERM de Tyk2, nous avions identifié un nouveau gène exprimé de façon ubiquitaire, que nous appelons provisoirement Pot1 (Partner of Tyk2). Il existe plusieurs isoformes de la protéine Pot1, mais pas de gènes homologues. Pot1 est un interacteur des kinases Jak, associé aux radeaux lipidiques et impliqué dans la signalisation de l'IFN. Un criblage exhaustif chez la levure est en cours afin d'identifier des partenaires de Pot1 à fonction connue.

Mots-clés: signalisation, cytokine,alpha/beta, récepteur, tyrosine kinase, trafic, cytosquelette, lymphocyte, immunologie


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