Résumé :
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Les phosphoinositides (PPIn) sont des phospholipides membranaires présentant un anneau inositol pouvant être phosphorylé en position D-3, D-4 et/ou D-5. Les différents PPIn présentent des localisations distinctes et sont essentiels au trafic intracellulaire. Ils agissent comme des régulateurs du trafic en permettant le recrutement d'effecteurs spécifiques. La myopathie myotubulaire liée au chromosome X (XLMTM) ainsi que la neuropathie de Charcot-Marie-Tooth type 4 (CMT4) sont dues à des mutations dans des gènes appartenant la famille des myotubularines : MTM1 pour la XLMTM, MTMR2 et MTMR12 pour la CMT4. Cette famille de 3-phosphatases à phosphoinositides est conservée de la levure jusqu'à l'Homme. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, cette famille n'est représentée que par une seule myotubularine, YMR1, pour laquelle le mutant de délétion ymr1? est viable. L'objectif de ce projet est d'exprimer les myotubularines humaines MTM1 et MTMR2 dans des levures ymr1? et d'analyser leurs phénotypes respectifs afin de déterminer la fonction cellulaire spécifique de chacune d'entre elles. En effet, elles sont impliquées dans deux pathologies distinctes chez l'humain. Les gènes humains de MTM1 et MTMR2 ont été clonés dans des vecteurs d'expression de levure et sont détectables par Western blot dans des extraits protéiques de levures. La production d'une myotubularine MTM1 catalytiquement active est à l'origine d'une morphologie anormale du compartiment lysosomal (vacuoles élargies) et d'un défaut du trafic membranaire au niveau des endosomes. De manière intéressante, certaines mutations, isolées chez des patients présentant des symptômes sévères de XLMTM, n'affectent pas l'activité phosphatase de MTM1 in vivo dans S. cerevisiae et in vitro dans des expériences de déphosphorylation. Par ailleurs, nos résultats indiquent que MTMR2, impliquée dans la CMT4, induit significativement moins de vacuoles élargies en comparaison des levures exprimant MTM1. Ceci pourrait être dû à une activité phosphatase plus faible par rapport à MTM1 ou à une localisation subcellulaire différente de MTMR2 dans S. cerevisiae, de sorte que MTMR2 ne soit pas capable de déphosphoryler les phosphoinositides membranaires aussi efficacement que MTM1. Ces myotubularines peuvent également s'oligomériser avec des myotubularines " inactives " mais néanmoins conservées dans la famille au cours de l'évolution. Ces dernières présentent des mutations au niveau de résidus du site catalytique essentiels pour l'activité phosphatase. Il est proposé que ces interactions entre myotubularines actives et inactives participent à la spécificité et à la fonction des myotubularines. Ceci sera examiné en co-exprimant dans S. cerevisiae des myotubularines pour lesquelles ces interactions ont été démontrées. Pour conclure, ces données constitueront une avancée dans la compréhension de ces deux pathologies neuromusculaires distinctes causées par des mutations dans des membres de la même famille de phosphatase à phosphoinositides.
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