Mécanismes régulateurs de NF-kB en réponse à une stimulation antigénique – DARN

L’engagement des récepteurs antigéniques assemble un large complexe multi-protéique aboutissant à l’ubiquitination non dégradative d’adaptateurs clés. Afin d’identifier de nouveaux régulateurs de ce signalosome, notre stratégie repose sur son analyse protéomique par spectrométrie de masse. En complément, nous développons un crible génétique d’une librairie de siRNA ciblant les 96 débiquitinases (DUBs) connues à ce jour.

La combinaison de cribles protéomiques et génétiques se révèle être un outil puissant pour identifier de nouveaux régulateurs de l’activation de NF-?B dans les lymphocytes T et potentiellement de nouvelles cibles pour traiter certains lymphomes NF-?B-dépendants. Nos travaux illustrent également une facette inattendue du réticulum endoplasmique dans un rôle de relai intracellulaire pour la signalisation NF-?B : le réticulum ancre des complexes secondaires enrichis en NUTs nécessaires à l’activation du facteur de transcription.

L’identification et la caractérisation de nouveaux régulateurs de NF-?B auront des conséquences importantes sur notre compréhension des mécanismes qui régulent l’homéostasie lymphocytaire ainsi que les phénomènes d’addiction non oncogénique dans les lymphomes. Il est ainsi possible que ces régulateurs deviennent des cibles thérapeutiques intéressantes dans le cadre de traitements anti-tumoraux.

Depuis son lancement, ce projet a permis la réalisation de 9 publications (7 déjà publiées, 1 soumise et 1 chapitre didactique)

Le facteur de transcription NF-kB joue un rôle essentiel dans le développement, l’homéostasie, la survie du système immunitaire, mais également dans la propagation de certains lymphomes. La stimulation du récepteur antigénique assemble un complexe multi protéique qui contient la protéine d’échafaudage CARMA1, l’hétéro dimère BCL10/MALT1 (complexe CBM), ainsi que le complexe IKK « inhibitor of NF-kB kinase ». Récemment, nous avons identifié la caséine kinase 1a (CK1a) comme un régulateur bimodal de l’activation lymphocytaire. En plus de sa fonction adaptatrice positive, CK1a phosphoryle CARMA1 afin de restreindre le signal activateur, dans une boucle de rétrocontrôle négatif. De plus, la réduction des niveaux d’expression de CK1a dans les lymphomes de type « Activated B-Cell like subtype of Diffuse Large B-Cell Lymphoma » (ABC DLBCL), dont la survie dépend de l’axe CBM-NF-?B axis, est toxique. CK1a peut être considéré comme un “conditionally essential malignancy gene ”, une nouvelle classe de gènes importants non pas pour l’initiation mais pour la propagation du phénotype transformé.

Les stratégies thérapeutiques dirigées contre IKK ou NF-kB pourraient avoir des conséquences désastreuses à l’échelle d’un organisme tant l’axe IKK-NF-kB exerce un effet pléiotropique sur une myriade de tissues. C’est pourquoi comprendre comment le récepteur antigénique T (TCR) active puis régule négativement NF-kB est un intense champ de recherche. Notre approche vise à identifier de nouveaux acteurs qui modulent l’axe IKK-NF-kB. Notre projet veut :

1. Identifier de nouveaux régulateurs du signalosome CK1a-CBM-IKK via un criblage proteomique reposant sur la spectrométrie de masse. Cette approche nous a permis d’identifier avec succès CK1a, et nos expériences préliminaires nous ont fourni de nouveaux candidats intéressants : la formine mDIA1 et le suppresseur de tumeur PALS1 qui sont des partenaires respectifs de CK1a et CARMA1. La réduction de leurs niveaux d’expression par siRNA diminue l’activation de NF-kB, et nos travaux futurs élucideront les fonctions précises PALS1 et mDIA1 au sein du CBM et sur l’activation de IKK. Bien évidement, ce criblage sera étendu à d’autres régulateurs.

2. Analyser l’impact de CK1a sur le développement, l’ontogenèse lymphocytaire et la capacité a monter une réaction immunitaire. Afin d’établir un rôle pour CK1a in vivo, nous proposons de construire et d’étudier un modèle de souris knockout pour CK1a. Deux types de souris CK1a+/- ont d’ores et déjà été générées en collaboration avec le groupe de MJ Lenardo (NIH/NIAID) et les animaux envoyés en France. Ce projet devrait nous permettre d’établir des modelés animaux dans notre laboratoire et de développer des travaux in vivo dans le futur.

3. Comprendre les mécanismes régulateurs de l’activation de NF-kB. Puisque l’ubiquitination K63-dependante joue un rôle essentiel dans la transmission du signal NF-kB, nous proposons de mettre en place un crible d’une librairie de siRNA ciblant les proteines de la famille des « Deubiquitinylation protéases » (DUBs). Notre crible ciblera plus de 90 DUBs et permettra d’identifier celles impliquées fonctionnellement dans les voies TCR et TLRs. Puisque les niveaux d’ubiquitination de MALT1 pourraient moduler l’activation lymphocytaire et la lymphomagenese, nous proposons de caractériser les DUBs impliquées dans ses modifications post-traductionnelles.

En résumé, notre projet devrait permettre de mieux comprendre comment IKK est finement régulé durant la mise en place d’une réaction immune. Notre programme combine des technologies de pointe avec des expériences classiques de Biochimie, de Biologie Cellulaire et d’Immunologie. De plus, les modèles animaux in vivo offrent des perspectives innovantes et excitantes. Enfin, notre projet veut servir de base pour le développement d’inhibiteurs ou d’activateurs spécifiques du complexe CBM-IKK, sans pour autant affecter de manière générale le facteur de transcription.