Des dysplasies squelettiques à la synthèse des GAG : rôle de SLC10A7 – SKELGAG

Les dysplasies squelettiques avec luxations multiples (SDM) sont caractérisées par des luxations des grosses articulations, une scoliose et un retard de croissance. Plus de 10 entités ont été décrites à ce jour, principalement liées à des variations pathogènes dans des gènes codant pour les glycosyltransférases («linkeropathies»), sulfotransférases, épimérases ou transporteurs de sulfate, tous requis pour la biosynthèse des chaînes de glycosaminoglycane (GAG) du sulfate d'héparane (HS) et du sulfate de chondroïtine (CS ) des protéoglycanes (HSPG et CSPG). Nous avons tout récemment identifié des mutations homozygotes dans SLC10A7, qui code pour un membre non caractérisé de la famille de transporteurs SLC. Pour mieux comprendre la fonction de SLC10A7, nous avons développé un modèle de souris invalidé pour le gène Slc10a7 qui mime le phénotype humain. Les résultats préliminaires ont démontré une forte diminution des HS dans les fibroblastes patients et les cartilages de souris Slc10a7-/-. Nous avons également observé une anomalie du profil de glycosylation de type II, (CDG II), caractérisée par la présence de structures N-glycanes tronquées et anormales chez les patients. Nos résultats suggèrent l'implication spécifique de SLC10A7 dans la synthèse des protéoglycanes et plus généralement dans la glycosylation Golgienne. Le lien de SLC10A7 avec l'homéostasie des ions divalents n'est pas clair mais des études chez la levure suggèrent que les orthologues de SLC10A7 pourraient agir comme régulateur négatif de l'homéostasie du calcium cytosolique.
Notre projet repose sur l’hypothèse que les mutations identifiées dans SLC10A7 entrainent un défaut de synthèse des GAG en jouant sur l’homéostasie ionique. La restauration de cette homéostasie ionique dans le Golgi devrait permettre une normalisation du processus de biosynthèse du GAG et ouvrir ainsi le champ des nouvelles thérapies pour les patients SDM.
Le but de notre projet est de caractériser le rôle de SLC10A7 dans la glycosylation et la synthèse des GAG et d’étudier les conséquences spécifiques sur l’ossification en utilisant des modèles cellulaire humains et murins déjà disponibles. Notre but ultime est de tester de nouvelles thérapies basées sur la restauration de l’homéostasie ionique.
Nous combinons l'expertise complémentaire et synergique de trois équipes 1) dans les dysplasies squelettiques et les processus d'ossification 2) dans la glycosylation du Golgi et l'homéostasie du Golgi 3) dans la biosynthèse du GAG.
Trois objectifs principaux seront poursuivis:
WP1: Elucidation des rôles de SLC10A7 dans la glycosylation du Golgi et l'homéostasie ionique (Equipe 2). La contribution de SLC10A7 dans l'homéostasie Ca2+/Mn2+ sera étudiée.
WP 2: Analyse des conséquences spécifiques de la déficience en SLC10A7 sur l'ossification endochondrale et membraneuse en utilisant le modèle de souris Slc10a7-/- (Equipes 1 et 3). L'effet de supplémentation en ions sera testé sur les défauts de synthèse et de glycosylation du GAG chez les souris Slc10a7-/-
WP3: Glyscosylation Golgienne et vers de nouvelles thérapeutiques (Equipes 1, 2 et 3).
comprenant i) une analyse structurale des glycoconjugués et une caractérisation des défauts de synthèse GAG dans les échantillons de patients et de souris, ii) une analyse par exome sur des échantillons de patients SDM avec des bases moléculaires encore inconnues.