Les oligosaccharyldiphosphodolichol diphosphatases : enzymes orphelines éliminant des déchets toxiques ? – DLODESTRUCT

Contexte : La N-glycosylation des protéines repose sur le transfert d'un oligosaccharide du précurseur lié au dolichol (Glc3Man9GlcNAc2-PP-dolichol, DLO) sur les protéines néo-synthétisées dans la lumière du réticulum endoplasmique. Ce processus est vital et des mutations dans les gènes impliqués dans la biosynthèse du DLO ou associés au transfert de cet oligosaccharide sur les protéines, sont responsables de pathologies rares appelées Congenital Disorders of Glycosylation de Type I (CDG-I). Bien qu'il soit connu que de telles mutations induisent une hypoglycosylation des glycoprotéines et une accumulation de formes non matures du DLO, tronqué dans sa partie oligosaccharidique, pour la plupart de ces maladies qui présentent des symptômes multi-systémiques et souvent sévères, le lien entre génotype et phénotype n'est pas connu. Il n'y a pas de traitement étiologique pour la majorité des CDG-I, en partie à cause de la méconnaissance des mécanismes de la régulation de la biosynthèse des DLO, dans les situations physiologiques, normales ou pathologiques. Les DLO diphosphatases (DLODPs), enzymes orphelines dont les gènes n'ont pas encore été identifiés, clivent les DLO tronqués observés dans certaines situations pathologiques telles que le CDG-I, mais leurs rôles dans les cellules normales ou pathologiques restent à déterminer.

Hypothèse : Nous émettons l'hypothèse que les DLODPs jouent un rôle vital en détruisant les intermédiaires tronqués du DLO qui pourraient avoir des effets toxiques au niveau cellulaire.

Objectifs : Identifier les gènes codant pour les DLODPs et tester cette hypothèse.

Méthodes : L'approche multidisciplinaire proposée a été conçue par des chercheurs qui collaborent depuis de nombreuses années à l'étude du rôle des protéines N-glycosylées dans des conditions saines ou pathologiques. Les biologistes développeront des dosages in vitro pour les activités DLODPs ; et, en utilisant une approche comparative de biochimie/phylogénie, étudieront la diversité des activités DLODPs dans des micro-organismes comme les bactéries, les protistes et les levures, dont les génomes ont été entièrement séquencés afin d'identifier le matériel biologique de départ le plus approprié pour la caractérisation des gènes. Les chimistes concevront et synthétiseront de nouvelles sondes fluorescentes adaptées pour faire des dosage DLODP de routine, et également des sondes biotinylées qui permettront la purification de DLODP sur des matrices d'affinité. Une approche protéomique quantitative sera utilisée pour identifier les protéines qui se lient de façon spécifique sur les billes d'affinité. L'utilisation de siRNA ou des expériences de sur-expression dans des modèles cellulaires qui ont été caractérisés préalablement, permettront de valider le rôle des meilleurs candidats isolés.

Résultats attendus : La génération de sondes fluorescentes et de réactifs d'affinité pour étudier in vitro les activités des DLODP. L'identification de nouveaux gènes impliqués dans le processus de N-glycosylation. La détermination du rôle des DLODP dans les situations normales ou pathologiques.

Bénéfices : Afin de comprendre tous les aspects du processus de N-glycosylation, de manière à pouvoir prédire une quelconque modulation en fonction de perturbations pharmacologiques ou génétiques, les origines moléculaires, les partenaires, et les caractéristiques biochimiques de tous ses acteurs doivent être caractérisés. Ainsi l'identification des protéines et des gènes DLDOP conduira d'une part à la maîtrise des aspects fondamentaux du cycle des DLO et de l'homéostasie du processus de N-glycosylation des protéines, et d'autre part au développement potentiel de stratégies pour le traitement du CDG-I.