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The poor prognosis of pancreatic cancer (PC) is explained by a late diagnosis and lack of efficient treatments. A better understanding of the molecular mechanisms that govern its initiation, progression and resistance to most chemotherapies is essential to improve the patient care. TRIP12 (Thyroid hormone Receptor Interacting Protein 12) is an HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus) type E3 ubiquitin ligase. TRIP12 regulates cell cycle and chromosome stability, it is involved in chromatin remodeling, DNA damage response and activation of P53 pathway. TRIP12 mRNA is overexpressed in pancreatic cancer. Furthermore, TRIP12 is involved in PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a) degradation, a transcription factor essential for the development and homeostasis of the pancreatic acinar cells. PTF1a is a tumor suppressor that is lost during pancreatic carcinogenesis suggesting a role of TRIP12 in PC. My first thesis goal was to determine why TRIP12 expression increases during PC and what are the consequences of its increased expression. I also hypothesized that TRIP12 plays a role in the PC initiation. My second thesis goal was to determine how TRIP12 contributes to the acinar cells reprogramming into ductal cells, the first step in the preneoplastic lesions formation. I demonstrated that TRIP12 expression is necessary for pancreatic tumor growth and its expression is variable within tumors and patients derived-cell lines. I showed that TRIP12 expression is heterogeneous in these cell lines and is explained 1) - by different mRNA levels linked to the activity of the TRIP12 promoter and 2) - by a different TRIP12 protein regulation during the cell cycle involving the deubiquitinase USP7 and a defect in TRIP12 protein nuclear export. Pancreatic cell lines with a high level of TRIP12 had a better response to anticancerous agents highlighting the role of TRIP12 in chemosensitivity. Moreover, results obtained from a novel mouse model showed that TRIP12 conditional invalidation in the pancreas during embryogenesis does not alter the pancreas development and function in adulthood. However, TRIP12 is essential for PC initiation. Indeed, TRIP12 loss in acinar cells prevents acino-ductal metaplasia. TRIP12 is also important for cancer progression since its absence reduces tumor development mediated by Kras mutation and loss of P53. My thesis researches demonstrated that TRIP12 is a decisive player in PC and explained the TRIP12 heterogeneity of expression observed in pancreatic tumors. This new knowledge could offer new treatment opportunities for PC where the need is huge. TRIP12 is a candidate protein of high importance which may contribute to innovative therapeutic strategies., Le mauvais pronostic du cancer du pancréas (CP) peut s'expliquer par un diagnostic tardif et le manque de traitements efficaces. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent l'initiation, la progression et la résistance aux chimiothérapies est indispensable pour améliorer la prise en charge des patients. TRIP12 (Thyroid hormone Receptor Interacting Protein 12) est une E3 ubiquitine ligase de la famille HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus). TRIP12 régule le cycle cellulaire et la stabilité chromosomique, elle intervient dans le remodelage de la chromatine, dans la réponse aux dommages à l'ADN et dans l'activation de la voie P53. L'ARNm de TRIP12 est surexprimé dans le CP. De plus, TRIP12 est impliquée dans la dégradation de PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a), facteur de transcription essentiel du développement et de l'homéostasie des cellules acinaires du pancréas, suppresseur de tumeur dont l'expression est perdue au cours de la carcinogénèse pancréatique. Ces données suggèrent un rôle de TRIP12 dans le CP. Mon premier objectif de thèse était de déterminer pourquoi l'expression de TRIP12 augmente dans le CP et quelles en sont les conséquences. J'ai également émis l'hypothèse que TRIP12 joue un rôle dès l'initiation du CP. Mon second objectif de thèse était de déterminer si et comment TRIP12 contribue à la reprogrammation des cellules acinaires en cellules canalaires, première étape de la formation de lésions prénéoplasiques. J'ai découvert que TRIP12 est nécessaire à la croissance des tumeurs pancréatiques et que son expression est variable dans les tumeurs et les lignées cellulaires dérivées de CP. J'ai démontré que l'hétérogénéité d'expression de TRIP12 dans ces lignées cellulaires s'explique 1)- par des niveaux d'ARNm différents liés à l'activité du promoteur du gène Trip12 et 2)- par une régulation différente de la protéine TRIP12 au cours du cycle cellulaire mettant en jeu la déubiquitinase USP7 et un défaut de l'export nucléaire de TRIP12. Les lignées pancréatiques ayant un taux élevé de TRIP12 répondent mieux aux agents anticancéreux mettant en évidence le rôle de TRIP12 dans la chimiosensibilité des cellules cancéreuses pancréatiques. Par ailleurs, les résultats obtenus à partir d'un nouveau modèle murin montrent que l'invalidation conditionnelle de TRIP12 dans le pancréas au cours de l'embryogenèse n'altère pas le développement et la fonction du pancréas à l'âge adulte. Cependant, TRIP12 est capitale pour l'initiation du CP. En effet, la perte de TRIP12 dans les cellules acinaires empêche la métaplasie acino-canalaire. TRIP12 est aussi importante pour la progression du CP car son absence ralentit le développement des tumeurs engendrées par la mutation du gène Kras et la perte du gène P53. L'ensemble de mes travaux de thèse montre que TRIP12 est un acteur décisif du CP et explique l'hétérogénéité d'expression de TRIP12 observée dans les tumeurs pancréatiques. Ces nouvelles connaissances pourraient offrir de nouvelles options thérapeutiques pour le CP où le besoin est énorme. TRIP12 est une protéine candidate de haute importance qui peut contribuer aux stratégies de thérapie par des médicaments innovants.

TRIP12 is an E3 ubiquitin ligase that belongs to the HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus) family. Several proteins are targeted by TRIP12 polyubiquitination which triggers their proteasomal degradation. Among its targets, several proteins are involved in DNA damage responses, chromatin remodelling and p53 pathway activation. Unpublished results of my team showed an increased expression of TRIP12 in pancreatic cancer and pre-neoplastic lesions. My group revealed that TRIP12 polyubiquitinates and provokes the degradation of the transcription factor PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a) stability. Describing for the first time a post-translational regulation of PTF1a. PTF1a is essential in pancreatic development and homeostasis. It inhibits the proliferation of pancreatic cells and is considered as a tumour suppressor gene and. Even if several TRIP12 targets are involved in cellular processes that are tightly cell cycle regulated, the regulation of TRIP12 expression and its functions during the cell cycle was unknown at the beginning of my thesis. I showed that TRIP12 expression and nuclear localization are regulated throughout the cell cycle. I identified an intrinsically disordered domain within the N-terminal region of TRIP12 that permits its interaction to euchromatin. I demonstrated TRIP12 implication in mitosis entry by controlling DNA replication timing Independently of its catalytic activity. TRIP12 is also required for maintaining a correct mitotic progression and chromosomes stability. My results propose TRIP12 as a new chromatin-associated protein that is essential for cell cycle progression and to preserve genome integrity. In the end, my studies will be fundamental to explain the increased expression of TRIP12 protein observed in pancreatic cancer and its impact in carcinogenesis.; TRIP12 est une E3 ubiquitine ligase de la famille HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus). TRIP12 a plusieurs cibles connues qu'elle adresse au protéasome par polyubiquitination. Parmi ces cibles, plusieurs protéines ont des rôles importants dans la réponse aux dommages à l'ADN, le remodelage de la chromatine et la voie d'activation de p53. Des résultats non publiés de mon équipe d'accueil ont montré une surexpression de la protéine TRIP12 dans le cancer du pancréas et les lésions pré-néoplasiques. Le groupe a mis en évidence que TRIP12 polyubiquitine et provoque la dégradation du facteur de transcription PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a), décrivant pour la première fois un mécanisme de régulation post-traductionnelle de PTF1a. PTF1a est essentiel au développement et à l'homéostasie du pancréas. Il est capable d'inhiber la prolifération de cellules cancéreuses pancréatiques et est considéré comme un gène suppresseur de tumeur. Bien qu'ayant pour substrats des protéines intervenant dans des processus finement régulés au cours du cycle cellulaire et altérés dans les cancers, la régulation de l'expression et les fonctions de TRIP12 au cours du cycle cellulaire n'étaient pas connues au début de mes travaux de thèse. J'ai démontré que l'expression et la localisation nucléaire de TRIP12 varient au cours du cycle cellulaire. J'ai identifié un domaine intrinsèquement désordonné dans la partie N-terminale de TRIP12 qui lui permet d'interagir avec l'euchromatine. J'ai montré que TRIP12 est impliqué dans l'entrée en mitose en contrôlant la durée de la réplication de l'ADN indépendamment de son activité catalytique. TRIP12 est également indispensable pour une bonne progression en mitose et la stabilité chromosomique. Mes résultats proposent TRIP12 comme une nouvelle protéine associée à la chromatine, essentielle à la progression dans le cycle cellulaire et au maintien de l'intégrité du génome. A terme, ce travail de thèse servira de base pour comprendre la surexpression de TRIP12 dans le cancer du pancréas et son impact dans la carcinogénèse.

TRIP12 is an E3 ubiquitin ligase that belongs to the HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus) family. Several proteins are targeted by TRIP12 polyubiquitination which triggers their proteasomal degradation. Among its targets, several proteins are involved in DNA damage responses, chromatin remodelling and p53 pathway activation. Unpublished results of my team showed an increased expression of TRIP12 in pancreatic cancer and pre-neoplastic lesions. My group revealed that TRIP12 polyubiquitinates and provokes the degradation of the transcription factor PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a) stability. Describing for the first time a post-translational regulation of PTF1a. PTF1a is essential in pancreatic development and homeostasis. It inhibits the proliferation of pancreatic cells and is considered as a tumour suppressor gene and. Even if several TRIP12 targets are involved in cellular processes that are tightly cell cycle regulated, the regulation of TRIP12 expression and its functions during the cell cycle was unknown at the beginning of my thesis. I showed that TRIP12 expression and nuclear localization are regulated throughout the cell cycle. I identified an intrinsically disordered domain within the N-terminal region of TRIP12 that permits its interaction to euchromatin. I demonstrated TRIP12 implication in mitosis entry by controlling DNA replication timing Independently of its catalytic activity. TRIP12 is also required for maintaining a correct mitotic progression and chromosomes stability. My results propose TRIP12 as a new chromatin-associated protein that is essential for cell cycle progression and to preserve genome integrity. In the end, my studies will be fundamental to explain the increased expression of TRIP12 protein observed in pancreatic cancer and its impact in carcinogenesis., TRIP12 est une E3 ubiquitine ligase de la famille HECT (Homologous to the E6-AP Carboxyl Terminus). TRIP12 a plusieurs cibles connues qu'elle adresse au protéasome par polyubiquitination. Parmi ces cibles, plusieurs protéines ont des rôles importants dans la réponse aux dommages à l'ADN, le remodelage de la chromatine et la voie d'activation de p53. Des résultats non publiés de mon équipe d'accueil ont montré une surexpression de la protéine TRIP12 dans le cancer du pancréas et les lésions pré-néoplasiques. Le groupe a mis en évidence que TRIP12 polyubiquitine et provoque la dégradation du facteur de transcription PTF1a (Pancreas Transcription Factor 1a), décrivant pour la première fois un mécanisme de régulation post-traductionnelle de PTF1a. PTF1a est essentiel au développement et à l'homéostasie du pancréas. Il est capable d'inhiber la prolifération de cellules cancéreuses pancréatiques et est considéré comme un gène suppresseur de tumeur. Bien qu'ayant pour substrats des protéines intervenant dans des processus finement régulés au cours du cycle cellulaire et altérés dans les cancers, la régulation de l'expression et les fonctions de TRIP12 au cours du cycle cellulaire n'étaient pas connues au début de mes travaux de thèse. J'ai démontré que l'expression et la localisation nucléaire de TRIP12 varient au cours du cycle cellulaire. J'ai identifié un domaine intrinsèquement désordonné dans la partie N-terminale de TRIP12 qui lui permet d'interagir avec l'euchromatine. J'ai montré que TRIP12 est impliqué dans l'entrée en mitose en contrôlant la durée de la réplication de l'ADN indépendamment de son activité catalytique. TRIP12 est également indispensable pour une bonne progression en mitose et la stabilité chromosomique. Mes résultats proposent TRIP12 comme une nouvelle protéine associée à la chromatine, essentielle à la progression dans le cycle cellulaire et au maintien de l'intégrité du génome. A terme, ce travail de thèse servira de base pour comprendre la surexpression de TRIP12 dans le cancer du pancréas et son impact dans la carcinogénèse.

Familial Hyperkalemic Hypertension (FHHt) is a rare form of hypertension associated with hyperkalemia and hyperchloremic metabolic acidosis. These disorders are all corrected by thiazide diuretics that inhibit the Na+-Cl- NCC cotransporter expressed in the distal nephron. The sensitivity of FHHt patients to thiazide diuretics strongly suggested that FHHt is caused by NCC activation. In 2001, gain-of function-mutations were identified in the genes encoding the serine-threonine kinases WNK1 and WNK4 [With No (K) lysine] in a subst of FHHt patients. In vitro studies demonstrate that WNK1 and WNK4 indirectly stimulate NCC, through the phosphorylation and activation of SPAK (Ste20 like Proline-Alanine rich Kinase). In vivo, SPAK activation plays a central role in the pathogenesis of FHHt caused by WNK4 mutations. However, the implication of SPAK has never been shown for the WNK1 mutations. Thus, we crossed WNK1+/FHHt mice, bearing the WNK1-FHHt mutation, with SPAK243A/243A mice bearing a mutation abolishing SPAK activation by the WNKs. All FHHt phenotypes observed in WNK1+/FHHt were corrected in WNK1+/FHHt:SPAK243A/243A mice demonstrating the central role of SPAK in FHHt caused by WNK1 mutations. In 2012, new mutations have been identified in CUL3 and KLHL3 genes. The products of these genes are both part of a ubiquitin ligase complex. As WNK1 and WNK4 mutations, these mutations lead to an increased expression of L-WNK1 and/or WNK4. Surprisingly, patients with CUL3 mutations display a more severe phenotype. Previous studies have suggested that CUL3 could be involved not only in the regulation of ion transport in the distal nephron but also in the regulation of vascular tone. To verify this hypothesis, we generated and compared two mouse models: pgk-Cul3Δ9 mouse model bearing, as patients, an ubiquitous Cul3 mutation, and sm22-Cul3Δ9 mouse model that express the Cul3 mutation only in vascular smooth muscle cells. Both models are hypertensive, but pgk-Cul3Δ9 mice display a more severe hypertension than sm22-Cul3Δ9 mice. It demonstrates that the hypertension caused by Cul3 mutations results from both renal and vascular disorders. Recently, new missense mutations have been identified in WNK1 acidic motif in a small number of FHHt patients. This acidic motif is necessary for the liaison to KLHL3 and therefore for WNK ubiquitination. Our study shows that, in vitro, these mutations lead to the accumulation of only one isoform of WNK1. In mice, the mutation of WNK1 acidic motif leads to an increased phosphorylation of SPAK and NCC. Therefore, it demonstrates the essential role of the acidic motif in the regulation of WNK1 abundance in vivo in the distal nephron. This work contributes to a better comprehension of the role played by SPAK, WNK1 and CUL3 in FHHt and more generally in the regulation of blood pressure and Na+/K+ homeostasis.; L’Hypertension Hyperkaliémique Familiale (FHHt) est une forme rare d’hypertension artérielle associée à une hyperkaliémie et une acidose métabolique hyperchlorémique. Ces troubles sont corrigés par les diurétiques thiazidiques qui inhibent le co-transporteur Na+-Cl- NCC exprimé dans le néphron distal. Cette sensibilité aux diurétiques thiazidiques a laissé́ supposer que la FHHt est causée par une activation de NCC. En 2001, des mutations, de type gain-de-fonction, responsables de la FHHt ont été découvertes dans les gènes codant les sérine-thréonine kinases WNK1 et WNK4 [With No (K) lysine]. Des études in vitro ont montré que WNK1 et WNK4 stimulent NCC de façon indirecte, via la phosphorylation et l'activation de la kinase SPAK (Ste20 like Proline-Alanine rich Kinase). In vivo, l’activation de SPAK joue un rôle central dans le développement de la FHHt due aux mutations de WNK4. L'implication de SPAK n'a pas été définie dans le cas des mutations de WNK1. Nous avons donc croisé les souris WNK1+/FHHt, porteuses d'une mutation FHHt de WNK1, avec les souris SPAK243A/243A, porteuses d’une mutation abolissant l’activation de SPAK par les WNK. L’ensemble des phénotypes observés chez les souris WNK1+/FHHt est corrigé chez les souris WNK1+/FHHt:SPAK243A/243A démontrant ainsi le rôle central de SPAK dans la FHHt causée par les mutations WNK1. En 2012, de nouvelles mutations ont été identifiées dans les gènes codant CUL3 et KLHL3, deux composants d’un complexe ubiquitine ligase. Comme les mutations de WNK1 et WNK4, ces mutations entraînent une augmentation de l’expression de WNK1 et de WNK4. De façon inattendue, les patients FHHt porteurs d'une mutation CUL3 présentent un phénotype plus sévère que les autres. Des études suggèrent que ces mutations perturbent la fonction non seulement du néphron distal mais également des artères. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons généré et comparé deux modèles de souris : les souris pgk-Cul3Δ9, exprimant la mutation Cul3 de façon ubiquitaire, comme les patients, et les souris sm22-Cul3Δ9, exprimant la mutation uniquement dans les cellules musculaires vasculaires lisses. Les deux modèles sont hypertendus, mais les souris pgk-Cul3Δ9 le sont significativement plus que les souris sm22-Cul3Δ9, ce qui prouve que l’hypertension causée par les mutations Cul3 résulte du cumul d’une atteinte rénale et vasculaire. Récemment, de nouvelles mutations faux-sens d'un domaine dit acide de WNK1 ont été identifiées dans un petit nombre de patients atteints de FHHt. Ce domaine est nécessaire à la liaison à KLHL3 et donc à l’ubiquitination des WNK. Notre étude montre que, in vitro, ces mutations entraînent une accumulation d'une seule isoforme de WNK1. Chez la souris, la mutation du domaine acide provoque le même phénotype que les patients, ainsi qu’une augmentation de la phosphorylation de SPAK et du co-transporteur NCC. Cette étude a donc permis de démontrer le rôle essentiel de ce domaine dans la régulation de l'abondance de WNK1 dans le néphron distal in vivo. En conclusion, mon travail a permis une meilleure compréhension du rôle joué par SPAK, WNK1 et CUL3 dans le développement de la FHHt et, plus largement, de la physiopathologie de la FHHt.

Familial Hyperkalemic Hypertension (FHHt) is a rare form of hypertension associated with hyperkalemia and hyperchloremic metabolic acidosis. These disorders are all corrected by thiazide diuretics that inhibit the Na+-Cl- NCC cotransporter expressed in the distal nephron. The sensitivity of FHHt patients to thiazide diuretics strongly suggested that FHHt is caused by NCC activation. In 2001, gain-of function-mutations were identified in the genes encoding the serine-threonine kinases WNK1 and WNK4 [With No (K) lysine] in a subst of FHHt patients. In vitro studies demonstrate that WNK1 and WNK4 indirectly stimulate NCC, through the phosphorylation and activation of SPAK (Ste20 like Proline-Alanine rich Kinase). In vivo, SPAK activation plays a central role in the pathogenesis of FHHt caused by WNK4 mutations. However, the implication of SPAK has never been shown for the WNK1 mutations. Thus, we crossed WNK1+/FHHt mice, bearing the WNK1-FHHt mutation, with SPAK243A/243A mice bearing a mutation abolishing SPAK activation by the WNKs. All FHHt phenotypes observed in WNK1+/FHHt were corrected in WNK1+/FHHt:SPAK243A/243A mice demonstrating the central role of SPAK in FHHt caused by WNK1 mutations. In 2012, new mutations have been identified in CUL3 and KLHL3 genes. The products of these genes are both part of a ubiquitin ligase complex. As WNK1 and WNK4 mutations, these mutations lead to an increased expression of L-WNK1 and/or WNK4. Surprisingly, patients with CUL3 mutations display a more severe phenotype. Previous studies have suggested that CUL3 could be involved not only in the regulation of ion transport in the distal nephron but also in the regulation of vascular tone. To verify this hypothesis, we generated and compared two mouse models: pgk-Cul3Δ9 mouse model bearing, as patients, an ubiquitous Cul3 mutation, and sm22-Cul3Δ9 mouse model that express the Cul3 mutation only in vascular smooth muscle cells. Both models are hypertensive, but pgk-Cul3Δ9 mice display a more severe hypertension than sm22-Cul3Δ9 mice. It demonstrates that the hypertension caused by Cul3 mutations results from both renal and vascular disorders. Recently, new missense mutations have been identified in WNK1 acidic motif in a small number of FHHt patients. This acidic motif is necessary for the liaison to KLHL3 and therefore for WNK ubiquitination. Our study shows that, in vitro, these mutations lead to the accumulation of only one isoform of WNK1. In mice, the mutation of WNK1 acidic motif leads to an increased phosphorylation of SPAK and NCC. Therefore, it demonstrates the essential role of the acidic motif in the regulation of WNK1 abundance in vivo in the distal nephron. This work contributes to a better comprehension of the role played by SPAK, WNK1 and CUL3 in FHHt and more generally in the regulation of blood pressure and Na+/K+ homeostasis., L’Hypertension Hyperkaliémique Familiale (FHHt) est une forme rare d’hypertension artérielle associée à une hyperkaliémie et une acidose métabolique hyperchlorémique. Ces troubles sont corrigés par les diurétiques thiazidiques qui inhibent le co-transporteur Na+-Cl- NCC exprimé dans le néphron distal. Cette sensibilité aux diurétiques thiazidiques a laissé́ supposer que la FHHt est causée par une activation de NCC. En 2001, des mutations, de type gain-de-fonction, responsables de la FHHt ont été découvertes dans les gènes codant les sérine-thréonine kinases WNK1 et WNK4 [With No (K) lysine]. Des études in vitro ont montré que WNK1 et WNK4 stimulent NCC de façon indirecte, via la phosphorylation et l'activation de la kinase SPAK (Ste20 like Proline-Alanine rich Kinase). In vivo, l’activation de SPAK joue un rôle central dans le développement de la FHHt due aux mutations de WNK4. L'implication de SPAK n'a pas été définie dans le cas des mutations de WNK1. Nous avons donc croisé les souris WNK1+/FHHt, porteuses d'une mutation FHHt de WNK1, avec les souris SPAK243A/243A, porteuses d’une mutation abolissant l’activation de SPAK par les WNK. L’ensemble des phénotypes observés chez les souris WNK1+/FHHt est corrigé chez les souris WNK1+/FHHt:SPAK243A/243A démontrant ainsi le rôle central de SPAK dans la FHHt causée par les mutations WNK1. En 2012, de nouvelles mutations ont été identifiées dans les gènes codant CUL3 et KLHL3, deux composants d’un complexe ubiquitine ligase. Comme les mutations de WNK1 et WNK4, ces mutations entraînent une augmentation de l’expression de WNK1 et de WNK4. De façon inattendue, les patients FHHt porteurs d'une mutation CUL3 présentent un phénotype plus sévère que les autres. Des études suggèrent que ces mutations perturbent la fonction non seulement du néphron distal mais également des artères. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons généré et comparé deux modèles de souris : les souris pgk-Cul3Δ9, exprimant la mutation Cul3 de façon ubiquitaire, comme les patients, et les souris sm22-Cul3Δ9, exprimant la mutation uniquement dans les cellules musculaires vasculaires lisses. Les deux modèles sont hypertendus, mais les souris pgk-Cul3Δ9 le sont significativement plus que les souris sm22-Cul3Δ9, ce qui prouve que l’hypertension causée par les mutations Cul3 résulte du cumul d’une atteinte rénale et vasculaire. Récemment, de nouvelles mutations faux-sens d'un domaine dit acide de WNK1 ont été identifiées dans un petit nombre de patients atteints de FHHt. Ce domaine est nécessaire à la liaison à KLHL3 et donc à l’ubiquitination des WNK. Notre étude montre que, in vitro, ces mutations entraînent une accumulation d'une seule isoforme de WNK1. Chez la souris, la mutation du domaine acide provoque le même phénotype que les patients, ainsi qu’une augmentation de la phosphorylation de SPAK et du co-transporteur NCC. Cette étude a donc permis de démontrer le rôle essentiel de ce domaine dans la régulation de l'abondance de WNK1 dans le néphron distal in vivo. En conclusion, mon travail a permis une meilleure compréhension du rôle joué par SPAK, WNK1 et CUL3 dans le développement de la FHHt et, plus largement, de la physiopathologie de la FHHt.

The transcription factor NF-κB regulates the expression of several genes implicated in various physiological processes such as cell proliferation and survival, inflammation and immune responses. Dysregulation of its activation is involved in diverse pathologies such as cancer and auto-immune diseases. Following the engagement of immunoreceptors, NF-κB signaling requires a large signalosome assembly containing different adaptor proteins. These adaptors undergo poly-ubiquitinylation in a non-degradative manner, which is essential for signal transduction. We demonstrated in previous work that these ubiquitinylated proteins accumulate at the surface of the endoplasmic reticulum (ER) via a reticular protein called “Methaderin” (MTDH). Furthermore, our results suggest that ubiquitinylation is a necessary prerequisite for protein addressing to the ER. To evaluate the contribution of E3 ubiquitin ligases in this process we performed a screen of a siRNA bank, targeting the 46 human transmembrane E3 ligases, using the TNF receptor signaling as a model. This screen enabled the identification of RNF121, a Golgi E3 ligase, as a positive regulator of NF-κB. Although the mechanism by witch RNF121 acts is not yet elucidated, our data suggest that it acts on the regulation of NF-κB inhibitor (IκBα). In the second part of this thesis, we investigated mitochondrial dynamics. Mitochondria are dynamic organelles; their shape is maintained due to a balance between two antagonist processes called: fusion and fission. It is known that moderate stress triggers mitochondrial hyperfusion, this process is called: SIMH (Stress-Induced Mitochondrial Hyperfusion). During this thesis, we demonstrated that SIMH is accompanied by NF-κB activation through the mitochondrial E3 ubiquitin ligase MULAN. Our results suggest that during SIMH, MULAN forms a complex with the protein TRAF2 and modulates its ubiquitinylation to allow NF-κB signaling transduction. This work shows that, through their dynamics, mitochondria convert stress signals into a prosurvival response via NF-κB activation.In summary, our results illustrate the complexity of the ubiquitin-dependant regulation of NF-κB and attribute a new role in signaling transduction to the organelles.; Le facteur de transcription NF-κB régule l’expression d’une pléthore de gènes impliqués dans divers processus physiologiques notamment la prolifération et la survie cellulaires, l’inflammation ainsi que les réponses immunes. Il intervient également dans de nombreux processus pathologiques à l’exemple de certains cancers et maladies auto-immunes.L’activation de NF-κB suite à l’engagement de différents immunorécepteurs requiert la mise en place de larges signalosomes formés suite au recrutement de différents adaptateurs au niveau des immunorécepteurs engagés. Ces adaptateurs subissent des ubiquitinations non-dégradatives nécessaires pour la transduction du signal. Nous avons démontré dans un précédent travail que ces protéines ubiquitinylées s’accumulent au niveau de la membrane du réticulum endoplasmique (RE) via la protéine réticulaire Métadhérine (MTDH). De plus, nos résultats suggèrent que l’ubiquitination est un prérequis nécessaire à l’adressage de ces protéines au RE. Afin d’évaluer la contribution des E3 ubiquitine ligases en charge de relayer NF-κB au niveau des organites, nous avons effectué le crible d’une banque de siRNAs dirigés contre les 46 E3 ligases transmembranaires en utilisant comme modèle la signalisation du TNF récepteur. Ce crible nous a permis d’identifier l’E3 ligase RNF121 comme régulateur positif de NF-κB. Bien que le mécanisme d’action de RNF121 ne soit pas complètement élucidé, nos données suggèrent qu’il agirait au niveau de la régulation de l’inhibiteur de NF-κB « IκBα ».Durant la deuxième partie de cette thèse, je me suis intéressée à la dynamique mitochondriale. Les mitochondries sont des organites dynamiques, dont la forme est maintenue grâce à une balance entre deux processus antagonistes appelés : fission et fusion. Il a été rapporté qu’en présence de certains stress modérés, les mitochondries hyperfusent, ce processus est appelé SIMH (Stress-Induced Mitochondrial Hyperfusion). Nous avons pu démontrer que la SIMH s’accompagne de l’activation de la voie canonique du facteur de transcription NF-κB via l’E3 ubiquitine ligase mitochondriale MULAN. Nos résultats suggèrent que durant le SIMH, MULAN forme un complexe avec TRAF2 et module son ubiquitination. Ces résultats suggèrent que la mitochondrie, de part sa dynamique, convertie un signal de stress en un signal de survie via l’activation de NF-κB. Pris dans leur ensemble, nos résultats illustrent la complexité de la régulation de NF-κB par ubiquitination et attribuent aux organites un nouveau rôle dans la transduction de la signalisation.

Protein ubiquitination leading to degradation by the proteasome is an important mechanism in regulating key cellular functions. Protein ubiquitination is carried out by a three step process involving ubiquitin (Ub) activation by a E1 enzyme, the transfer of Ub to a protein E2, finally an ubiquitin ligase E3 catalyzes the transfer of the Ub peptide to an acceptor protein. The E3 component is responsible for the specific recognition of the target, making the unveiling of E3 components essential to understand the mechanisms regulating fundamental cell processes through the protein degradation pathways. The Arabidopsis thaliana seven in absentia-like 7 (AtSINAL7) gene encodes for a protein with characteristics from a C3HC4-type E3 ubiquitin ligase. We demonstrate here that AtSINAL7 protein is indeed an E3 protein ligase based on the self-ubiquitination in vitro assay. This activity is dependent of the presence of a Lys residue in position 124. We also found that higher AtSINAL7 transcript levels are present in tissues undergoing active cell division during floral development. An interesting observation is the circadian expression pattern of AtSINAL7 mRNA in floral buds. Furthermore, UV–B irradiation induces the expression of this transcript indicating that AtSINAL7 may be involved in a wide range of different cell processes. Fil: Peralta, Diego Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.bioquímicas y Farmaceuticas. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos; Argentina Fil: Araya, Alejandro. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. Institut National de la Recherche Agronomique; Francia Fil: Nardi, Cristina Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina Fil: Busi, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.bioquímicas y Farmaceuticas. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos; Argentina Fil: Gomez Casati, Diego Fabian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Cs.bioquímicas y Farmaceuticas. Centro de Estudios Fotosinteticos y Bioquimicos; Argentina

La chaîne invariante forme un complexe nonamérique avec les molécules classiques du CMH de classe II. HLA-DM et HLA-DO, des molécules non-classiques de classe II, sont aussi impliquées dans la présentation des peptides antigéniques aux lymphocytes T. Ces molécules chaperones de la présentation antigénique modulent la capacité d’une cellule à présenter des antigènes par les moloécules classiques du CMH de classe II. La régulation transcriptionnelle des molécules chaperones, tout comme celle des autres molécules du CMH de classe II, est assurée par le transactivateur CIITA. La molécule HLA-DR peut être régulée négativement de manière post-traductionnelle par ubiquitination grâce à l’enzyme E3 ubiquitine ligase MARCH1. Celle-ci est induite par l’interleukine-10 dans les monocytes. L’objectif de ce projet était de déterminer si l’ubiquitination par MARCH1 peut aussi réguler l’expression des molécules chaperones de la présentation antigénique. Les expériences furent réalisées dans le contexte de co-transfections en cellules HEK293T. L’expression des molécules fut évaluée par immunomarquages et cytométrie de flux. Il a été montré que l’isoforme p33 de la chaîne invariante est régulé négativement en présence de MARCH1 à partir de la surface cellulaire, causant ainsi sa dégradation. Tel que démontré par l’utilisation d’un mutant dépourvu de queue cytoplasmique, cette dernière région n’est pas indispensable à ce phénomène. Une hypothèse est qu’une molécule non-identifiée, associée à Ii, serait ubiquitinée par MARCH1, l’entraînant dans sa régulation négative. Il fut déterminer que cette molécule n’était pas CXCR2, un récepteur pouvant être impliqué, avec la chaîne invariante et CD44, en tant que récepteur de MIF (Macrophage Inhibitory Factor). Il fut aussi montré que HLA-DO peut être ciblé par MARCH1 mais ceci ne semble pas être un phénomène dominant; l’expression des complexes DO/DM n’étant pas affectée bien qu’ils entrent en interaction avec MARCH1. L’expression de HLA-DM n’est pas affectée par MARCH1. Il n’a toutefois pas été déterminé hors de tout doute si MARCH1 peut modifier DM; des résultats obtenus avec une queue cytoplasmique de DM possédant une lysine laissant suggérer qu’il est possible que MARCH1 interagisse avec DM. Dans l’ensemble, les travaux démontrent que l’ubiquitination par MARCH1 joue un rôle dans la régulation post-transcriptionnelle de la chaîne invariante p33 mais pas HLA-DO et HLA-DM., The invariant chain, which form a nonameric complex with the classical MHC class II molecules. HLA-DM and HLA-DO (non-classical class II molecules) are involved in the presentation of antigens to T lymphocytes. The chaperons molecules of the antigenic presentation can modulate the capacity of the cells to present antigens. The transcriptional regulation of the chaperons and all of the other molecules linked to the MHC is assured by the CIITA transactivator. Little is know of the post-transcriptional mechanisms, other than the fact that HLA-DR molecule can be down-regulated by ubiquitination due to E3 ubiquitin ligase MARCH1. MARCH1 is induce by interleukin-10 in monocytes. The goal of this project is to figure out if ubiquitination by MARCH1 can also regulate the expression of the antigenic presentation chaperons. The experiences were performed in the context of co-transfections in HEK293T cells and the expression of the diverses molecules was evaluated by cell stainings and FACS analysis. The p33 isoform of the invariant chain was found to be down-regulated and degraded in the presence of MARCH1. The invariant chain cytoplasmic tail is not completely essential to this phenomenon; a non-identified molecule, associated with Ii, is probably ubiquitinated by MARCH1 and is then down-regulated, together with Ii. It was shown tha CXCR2, a reeptor involved with the invariant chain and CD44 in the reception of the MIF signal, is not that molecule. HLA-DO can ben targetd by MARCH1 but this does not seem to be a general phenomenon; the expression of the DO/DM complexes remaning unaffected even with the interaction of those complexes with MARCH1. Therefore, a certain protection seem to be provided by HLA-DM to HLA-DO. The expression of HLA-DM itself is not affected by the presence of MARCH1. However, it was not cleary demonstrated if MARCH1 can modify DM. Some results obtained with a cytoplasmic tail of DM comprising an additional lysine suggest that there is a possibility that MARCH1 interact with DM. Generally, the work presented here show that ubiquitination by MARCH1 is involved in post-transcriptionnal regulation of the p33 isoform of the invariant chain but not in the regulation of HLA-DO and HLA-DM.