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Autres enseignements et recherches
III. Équipes accueillies au Collège de France
Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB)

Homéoprotéines et plasticité cellulaire / Homeoproteins and cell plasticity

Centre international de recherche en biologie (CIRB)
Sophie Vriz et Alain Joliot
p. 648-650

Texte intégral

   

Responsables : Sophie Vriz et Alain Joliot

Recherche

1Au cours de cette année, nous avons concentré nos efforts sur l’étude des voies de signalisation contrôlées par les espèces réactives de l’oxygène (ROS), et en particulier l’hydrogène peroxyde (H2O2). Nos travaux ont consisté, d’une part, à développer ou adapter les outils permettant de moduler et de mesurer les niveaux de H2O2 par traitement pharmacologique ou en agissant sur l’expression d’enzymes impliqués dans sa synthèse ou sa dégradation, et, d’autre part, à en déterminer les conséquences fonctionnelles dans des modèles cellulaires ou in vivo chez le poisson-zèbre.

Rôle physiologique de la signalisation ROS

2Grâce à l’obtention de poissons transgéniques exprimant un rapporteur fluorescent sensible aux niveaux de H2O2, nous avons mis en évidence le comportement hautement dynamique de ces niveaux au cours du développement, tant spatialement que temporellement. Au sein du mésencéphale embryonnaire, le maintien de niveaux élevés de ROS est indispensable au guidage axonal des neurones ganglionnaires de la rétine. Comme démontré précédemment dans un modèle de régénération chez le poisson adulte, cet effet met en jeu un dialogue avec la voie de signalisation Hedgehog (Shh).

Effecteurs de la signalisation ROS

3Si la plupart des constituants cellulaires sont affectés dans un contexte de stress oxydant, les protéines présentent la particularité de subir de modifications réversibles de certaines de leurs cystéines lors de variations plus physiologiques de niveaux de ROS. Nous avons démontré en culture de cellules que tant la maturation que la sécrétion de la protéine Shh était directement affectée par les niveaux de ROS, impliquant des résidus cystéine critiques au sein de la protéine. Dans le but d’étendre cette observation, nous avons analysé le comportement de protéines palmitoylées, caractérisées par l’incorporation d’une chaîne acylée sur une cystéine de la protéine induisant l’adressage de cette dernière à la membrane plasmique. L’accumulation de la protéine à la membrane est inversement corrélée aux niveaux de H2O2.

Signalisation ROS et homéoprotéines

4Au cours d’une étude précédente, nous avions observé que l’action paracrine de l’homéoprotéine Engrailed était fortement réduite par la mutation de son unique résidu cystéine, suggérant ici aussi une possible régulation par la signalisation ROS. Nous avons démontré que l’internalisation de la protéine Engrailed par les cellules, étape clé du mode d’action paracrine, est diminuée de manière significative pour la protéine mutée. L’impact des ROS sur le processus de sécrétion des homéoprotéines est en cours d’étude.

5L’ensemble de ces résultats désigne les processus de trafic cellulaire des protéines comme cible privilégiée de la signalisation ROS, qui pourrait s’accorder avec la forte compartimentalisation de la régulation des niveaux de ROS (production et dégradation). Cette hypothèse constitue l’axe de recherche principal de notre équipe pour l’année en cours.

Publications

6Meda F., Gauron C., Rampon C., Teillon J., Volovitch M. et Vriz S., « Nerves control redox levels in mature tissues through schwann cells and hedgehog signaling », Antioxidants & Redox Signaling, vol. 24, n° 6, 2016, p. 299-311, DOI : 10.1089/ars.2015.6380.

Plamont M.-A., Billon-Denis E., Maurin S., Gauron C., Pimenta F.M., Specht C.G., Shi J., Quérard J., Pan B., Rossignol J., Morellet N., Volovitch M., Lescop E., Chen Y., Triller A., Vriz S., Le Saux T., Jullien L. et Gautier A., « Small fluorescence-activating and absorption-shifting tag for tunable protein imaging in vivo », Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 113, n° 3, 2016, p. 497-502, DOI : 10.1073/pnas.1513094113.

Gauron C., Meda F., Dupont E., Albadri S., Quenech’Du N., Ipendey E., Volovitch M., Del Bene F., Joliot A., Rampon C. et Vriz S., « Hydrogen peroxide (H2O2) controls axon pathfinding during zebrafish development », Developmental Biology, 2016, DOI : 10.1016/j.ydbio.2016.05.004.

Chen Y., Ma J., Lu W., Tian M., Thauvin M., Yuan C., Volovitch M., Wang Q., Holst J., Liu M., Vriz S., Ye S., Wang L. et Li D., « Heritable expansion of the genetic code in mouse and zebrafish », Cell Research, vol. 27, n° 2, p. 294-297, 2016, DOI : 10.1038/cr.2016.145.

Feng Z., Nam S., Hamouri F., Aujard I., Ducos B., Vriz S., Volovitch M., Jullien L., Lin S., Weiss S. et Bensimon D., « Optical control of tumor induction in the zebrafish », Scientific Reports, vol. 7, n° 1, 2017, p. 9195, DOI : 10.1038/s41598-017-09697-x.

Illien F., Rodriguez N., Amoura M., Joliot A., Pallerla M., Cribier S., Burlina F. et Sagan S., « Quantitative fluorescence spectroscopy and flow cytometry analyses of cell-penetrating peptides internalization pathways: optimization, pitfalls, comparison with mass spectrometry quantification », Scientific Reports, vol. 6, 2016, p. 36938, DOI : 10.1038/srep36938.

Meda F., Joliot A. et Vriz S., « Nerves and hydrogen peroxide: how old enemies become new friends », Neural Regeneration Research, vol. 12, n° 4, 2017, p. 568-569, DOI : 10.4103/1673-5374.205088.

Meda F., Rampon C., Dupont E., Gauron C., Mourton A., Queguiner I., Thauvin M., Volovitch M., Joliot A. et Vriz S., « Nerves, H2O2 and Shh: Three players in the game of regeneration », Seminars in Cell & Developmental Biology, 2017, DOI : 10.1016/j.semcdb.2017.08.015.

Vriz S., « Redox signalling in development and regeneration », Seminars in Cell & Developmental Biology, DOI : 10.1016/j.semcdb.2017.09.011.

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Pour citer cet article

Référence papier

Sophie Vriz et Alain Joliot, « Homéoprotéines et plasticité cellulaire / Homeoproteins and cell plasticity »L’annuaire du Collège de France, 117 | 2019, 648-650.

Référence électronique

Sophie Vriz et Alain Joliot, « Homéoprotéines et plasticité cellulaire / Homeoproteins and cell plasticity »L’annuaire du Collège de France [En ligne], 117 | 2019, mis en ligne le 04 juin 2020, consulté le 06 novembre 2025. URL : http://journals.openedition.org/annuaire-cdf/14791 ; DOI : https://doi.org/10.4000/annuaire-cdf.14791

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Auteurs

Sophie Vriz

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