Caractérisation d’IRAP, Marqueur Morphologique et Composante Fonctionnelle de la Présentation Croisée par les Molécules de Classe I du CMH – IRAPDC

Les molécules de classe I du CMH (CMH-I) présentent des peptides issus de la dégradation intracellulaire de protéines antigéniques, permettant ainsi aux cellules cytotoxiques CD8+ d?identifier et d?éliminer les cellules infectées ou transformées. Dans la majorité des cellules, ces peptides proviennent exclusivement de protéines endogènes. Cependant, les cellules dendritiques (CD) sont dotées d?une voie de présentation supplémentaire qui leur permet de prendre en charge les antigènes internalisés, appellée ?présentation croisée?. Cette voie joue un rôle important dans l?initiation de réponses cytotoxiques vis-à-vis de certains pathogènes mais aussi dans le maintien de la tolérance immune vis-à-vis du soi. Par ailleurs, la voie de cross-présentation intervient dans l?apprêtement de vaccins protéiques et ADN. Bien que la compréhension de cette voie relève donc d?un intérêt majeur, il a été difficile d?identifier les acteurs et mécanismes cellulaires impliqués. Parmi les obstacles s?opposant aux efforts des chercheurs on trouve au premier rang l?absence d?un marqueur permettant de distinguer les organites intervenant dans l?apprêtement de protéines endogènes de ceux intervenant dans l?apprêtement d?antigènes exogènes. Par exemple, toutes les protéases contribuant à la dégradation des antigènes endogènes interviennent également dans la dégradation des antigènes internalisés. Nous avons récemment mis en évidence que la ?insulin-regulated aminopeptidase?, une enzyme localisée exclusivement dans un compartiment endosomal de stockage, joue un rôle important dans la présentation croisée d?antigènes internalisés par phagocytose ou par endocytose faisant intervenir par des récepteurs. En même temps, cette peptidase ne joue aucun rôle dans la présentation d?antigènes endogènes. IRAP élague les précurseurs d?épitopes présentés par les molécules CMH-I de façon efficace et est fortement recrutée aux phagosomes précoces. De plus, IRAP montre une forte co-localisation avec les molécules CMH-I mais pas avec des marqueurs du réticulum endoplasmique ou des lysosomes, et s?associe directement aux molécules CMH-I. Par conséquent, IRAP pourrait être le premier marqueur spécifique d?un compartiment de présentation croisée dans lequel les peptides produits par la protéasome subissent leur élagage final et sont chargés dans les molécules CMH-I. Dans le projet présenté, nous nous proposons d?exploiter la localisation et la fonction d?IRAP pour caractériser ce compartiment dans les CD, ainsi que pour déterminer l?impact global de la cross-présentation sur les répertoires et réponses immuns. Le projet est divisé en quatre volets et sera réalisé par une équipe de six scientifiques (le demandeur du projet, un chercheur statutaire INSERM, un post-doctorant, deux doctorants, et une technicienne). Tâche 1. Caractérisation fonctionnelle et structurelle de l?élagage par IRAP de peptides présentés par les molécules CMH-I. Dans ce volet, nous étudierons la spécificité d?IRAP, ainsi que la structure et la fonction des complexes formés entre IRAP et les molécules du CMH-I. Tâche 2. Étude de l?expression et de la régulation d?IRAP. Nous étudierons l?expression d?IRAP dans différents types de cellules présentatrices, et nous examinerons la régulation de la localisation intracellulaire d?IRAP, ainsi que le rapport entre le trafic d?IRAP, le trafic des molécules CMH-I, et la présentation croisée. Notre hypothèse est que la régulation dynamique du compartiment IRAP+ est coordonnée avec l?activation et la maturation des CD. Tâche 3. Etude du rôle d?IRAP dans la génération des répertoires de peptides et de cellules T CD8+, et dans les réponses vis-à-vis de pathogènes. Dans ce volet, nous examinerons l?impact global d?IRAP sur les peptides présentés par les CD, sur l?éducation thymique de cellules T CD8+, et dans certaines réponses antivirales. En analysant l?impact de l?absence d?IRAP, nous espérons ainsi d?obtenir des informations sur le rôle global de la cross-présentation dans les réponses immunes adaptatives. Tâche 4. Caractérisation approfondie du compartiment IRAP+ dans les CD. Ce volet concerne l?étude du compartiment IRAP+ par des approches de la biologie cellulaire. Les organites IRAP+ de CD seront purifiés et caractérisés par rapport à: leur composition protéique (analyse du protéome); la présence de protéines impliquées dans la régulation du pH; la présence d?antigènes internalisés par phagocytose ou à l?aide de récepteurs; l?origine des molécules CMH-I; le chargement de molécules CMH-I par des peptides. Enfin, nous étudierons le rapport entre le compartiment IRAP+ et le trafic des TLR intracellulaires ainsi que d?Unc93b.