Mécanismes d’action de Basilic, une nouvelle protéine essentielle à la fonction de la voie de costimulation CD28 et au développement des cellules T régulatrices. – BASILIC

Les modèles génétiques produits pour cette étude sont de deux types :
- Modèle produisant une protéine liée à un tag utilisé en spectrométrie de masse
- Modèle avec une inactivation ou une modification d’un gène donné utilisé pour l’étude de la fonction de cette protéine et des domaines qui la compose.

A ce jour le projet est dans sa phase de lancement avec la production de tous les modèles animaux nous permettant la réalisation de toutes les phases du projet.

Le régulation de l’activation des cellules T par l’action des récepteurs co-activateur et co-inhibiteur est un sujet d’étude ayant un intérêt pour la recherche clinique dans de nombreuses pathologies humaines dans des domaines aussi larges que l’auto-immunité, la cancérologie ou la vaccination. Les recherches fondamentales entreprises produiront des données utilisables dans la réalisation d’approche préclinique.

Integrative Biology of T cell activation. Nature Immunol, 2014, 15 : 790-797
Revue résumant des résultats récents utilisant la stratégie d’analyse qui sera développée dans le projet Basilic

Les lymphocytes T sont à la base des réponses immunitaires adaptatives et le récepteur pour l’antigène des lymphocytes T (TCR) contrôle la physiologie de ces cellules de manière concertée avec la molécule costimulatrice CD28. Ainsi, après avoir reconnu les ligands CD80 et CD86 qui sont exprimés la surface des cellules dendritiques (DCs), CD28 agit en synergie avec le TCR et induit des signaux qui résultent dans l’activation de la voie NF-kB et conduisent ainsi à l’activation de gènes impliqués dans la survie et la prolifération des lymphocytes T. L’importance de la voie de signalisation CD28 peut être soulignée par le fait que les souris dépourvues de CD28 ne développent pas de réponses anticorps dépendantes des lymphocytes T et succombent aux infections. A l’aide d’un crible génétique sensibilisé basé sur l’utilisation du mutagène N-ethyl-N-nitrosourea, nous avons identifié un nouveau gène qui est spécifiquement exprimé au niveau des cellules lymphoïdes et que nous avons appelé Basilic. Nous avons montré que le produit de ce gène est un composant indispensable au bon fonctionnement de la voie de costimulation CD28. Ceci nous a conduit à proposer un nouveau modèle de la voie de costimulation CD28 dans lequel Basilic assure le couplage entre CD28 et les effecteurs cytosoliques PKCq et Carma1. Le présent projet de recherche vise à caractériser les mécanismes d’action de cette nouvelle protéine essentielle à la physiologie lymphocytaire T.

Le présent projet repose sur une série d’expériences dont les résultats sont soumis pour publication. Afin de conforter la faisabilité du présent projet, ces expériences sont donc présentées de manière détaillée. Du fait de leur nature multidisciplinaire, elles ont impliqué la collaboration de Ruedi Aebersold (Institute of Molecular System Biology, ETH, Zurich) pour la protéomique et de Takashi Saito (Riken Center for Allergy and Immunology, Yokohama) et Christoph Wülfing (University of Bristol, Bristol) pour l’imagerie intracellulaire. Le présent projet est organisé en plusieurs tâches complémentaires. (1) La première tâche est basée sur une approche que nous avons récemment développé et qui fait appel à des souris knockin dont les lymphocytes T peuvent être étudiés “ex vivo” par des techniques de spectrométrie de masse. Cette première tâche nous permettra d’étudier de manière systémique et non biaisée la constellation de molécules - l’interactome – qui s’associent à Basilic suite à une réticulation du TCR et de CD28 induite par des anticorps monoclonaux spécifiques. (2) Nous avons récemment montré qu’il est possible d’utiliser des TALENs (transcription activator like nucleases) pour éditer le génome d’une lignée lymphocytaire T. Cette nouvelle possibilité va donc nous permettre d’entreprendre une étude structure-fonction de la molécule Basilic et également de valider sur une base fonctionnelle, les nouveaux “interacteurs” identifiés lors des tâches 1 et 3. (3) Nous venons de développer deux nouvelles lignées de souris qui vont nous permettre de déterminer les interactomes associés à CD28 et Carma1. Sur cette base nous allons pouvoir positionner de manière précise Basilic au sein de l’axe de signalisation CD28-Carma1. (4). Le bon déroulement des réponses immunitaires adaptatives est conditionné par la qualité des interactions entre les cellules T et les DCs. Notre dernière tâche vise donc à utiliser dans nos expériences de MS des DCs CD80-positives et CD80-négatives à la place d’anticorps anti-TCR et anti-CD28. Au travers de ce challenge technologique, nous espérons pouvoir définir pour la première fois l’interactome de la molécule CD28 dans des cellules T primaires stimulées en conditions physiologiques. A son issu, le projet BASILIC nous permettra ainsi d’obtenir une description au niveau systémique et en condition physiologique des signaux moléculaires qui résultent de l’engagement de la voie de costimulation CD28 et qui contribue de manière séminale à l’immunité adaptative.