Cabana, Valérie (2025). « Étude de la dynamique intracellulaire de l'ubiquitine E3 ligase RNF13 dans le contexte de maladies rares » Thèse. Montréal (Québec), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biochimie.
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Résumé
L'encéphalopathie épileptique et développementale (DEE) est un groupe de troubles neurologiques rares et graves. Identifiée en 2019, la DEE73 est causée par des mutations dans le gène RNF13 menant aux variants L311S et L312P de la protéine. Cependant, les connaissances entourant la DEE73 sont principalement limitées aux altérations génétiques et aux manifestations cliniques. Les variants altèrent un motif dileucine connu pour permettre l’interaction avec les complexes de protéines adaptatrices (AP), impliqués dans le transport de protéines. Comme RNF13 est une E3 ubiquitine ligase connue pour être localisée dans les endosomes tardifs et les lysosomes, notre hypothèse est que les variants ont une localisation cellulaire altérée par une perte d’interaction avec le complexe AP-3, responsable pour le transport vers les lysosomes. De plus, comme AP-3 est connu pour transporter les protéines axonales et est impliqué dans la biogenèse des vésicules synaptiques, une seconde hypothèse est qu’une perte d’interaction avec celui-ci entrave la fonction neuronale normale de RNF13. Les objectifs de l’étude sont de déterminer si le motif dileucine est impliqué dans l’interaction avec AP-3, de caractériser la conséquence de la perte du motif et d’identifier de nouveaux mécanismes cellulaires régulés par RNF13. En utilisant des techniques biochimiques, de biologie cellulaire et moléculaire, nous avons démontré que les variants altèrent l’interaction avec le complexe AP-3. Ils ne sont plus localisés aux lysosomes et affectent la taille des vésicules endolysosomales. RNF13 WT avec une répression de AP-3 réplique également ces effets. Cependant, les variants sont toujours retrouvés dans les endosomes tardifs, suggérant une seconde voie de transport. Grâce à AlphaFold, nous avons identifié un second motif permettant aux variants d’interagir avec AP-1, responsable du transport entre le Golgi et les endosomes. Une répression de AP-1 ou AP-3 seul n’affecte pas la localisation de RNF13 WT alors que la double répression empêche son export du Golgi. Les variants sont bloqués au Golgi en présence de la répression de AP-1 seul, suggérant qu’ils empruntent exclusivement une voie AP-1-dépendante. Dans des cultures primaires de neurones d’hippocampe de rat, nous avons noté une présence des variants accrue dans les dendrites. Nous avons observé une redistribution spatiale des endosomes précoces, une diminution des lysosomes près du noyau et une diminution préférentielle de l’abondance des synapses inhibitrices en développement dans les dendrites en présence des variants. Finalement, grâce à AlphaFold, nous avons identifié deux nouveaux interacteurs de RNF13, soit l’enzyme lysosomale iduronate-2-sulfatase (IDS), impliquée dans une maladie chevauchant les symptômes de DEE73, et l’ubiquitine E3 ligase RNF167, une protéine de la même famille que RNF13. Des essais biochimiques démontrent que RNF13 altère la glycosylation d’IDS et modifie son transport vers les lysosomes. L’hétérodimérisation avec RNF167 modifie la dynamique intracellulaire de RNF13 et RNF167 et, de façon intéressante, le phénotype observé sur IDS est différent. En résumé, notre recherche décrit le transport intracellulaire de RNF13, découvre un nouveau motif d’interaction avec AP-1, identifie IDS et RNF167 comme nouveaux partenaires d’interaction et ouvre de nouvelles perspectives en ciblant des mécanismes cellulaires pouvant être affectés par les variants causant la DEE73. _____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : RNF13, Routage intracellulaire, Motif dileucine, Protéines adaptatrices, Variants génétiques, Système endolysosomal
| Type: | Thèse ou essai doctoral accepté |
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| Informations complémentaires: | Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
| Directeur de thèse: | Lussier, Marc |
| Mots-clés ou Sujets: | Ubiquitine ligase / Protéine RNF13 / Transport intracellulaire / Motif dileucine / Mutation / Complexes de protéines adaptatrices / Système endolysosomal / Encéphalopathie épileptique et développementale / DEE |
| Unité d'appartenance: | Faculté des sciences > Département de chimie Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: | Service des bibliothèques |
| Date de dépôt: | 14 nov. 2025 11:38 |
| Dernière modification: | 14 nov. 2025 11:38 |
| Adresse URL : | https://archipel.uqam.ca/secure/id/eprint/19234 |
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