Etude de l'exocytose à la membrane apicale des cellules épithéliales de Caenorhabditis elegans Study of the exocytosis at the apical membrane of Caenorhabditis elegans epithelial cells Exocytose Pas de mots clés en anglais 572.8 Exocytose Thèses et écrits académiques Cellules épithéliales Thèses et écrits académiques Caenorhabditis elegans Thèses et écrits académiques Nématodes Thèses et écrits académiques Osmorégulation Thèses et écrits académiques Les epithelia sont des tissus polarisés à l'interface entre le milieu extérieur et le milieu intérieur des métazoaires. La mise en place et le maintien de leur polarité sont essentiels à l'intégrité de l'organisme. Parmi les processus y contribuant, la sécrétion à la membrane apicale est une voie de trafic intracellulaire méconnue à laquelle je me suis intéressée au cours de ma thèse. Le modèle de sécrétion choisi pour cette étude était la sécrétion épidermique apicale de la cuticule du nématode Caenorhabditis elegans. Un premier gène impliqué dans cette sécrétion apicale et dans l'osmorégulation avait été caractérisé au laboratoire. Il s'agit de che-14, orthologue de dispatched/disp1 (chez D. melanogaster et M. musculus) qui est nécessaire au transport des protéines Hedgehog chez la drosophile et la souris. Dans un premier temps, il a été mis en évidence un lien entre osmorégulation et sécrétion dans les epithelia de C. elegans à travers la caractérisation de nouveaux mutants (dont vha-5 et rdy-2) affectés pour ces deux fonctions, isolés lors d'un crible de phénocopie du mutant che-14. Par la suite, l'utilisation des techniques d'ARN interférent et de mutagenèse dirigée sur vha-5, a permis de démontrer que le secteur V0 de l'ATPase vacuolaire à protons (V-ATPase) contenant la sous-unité a VHA-5 est impliqué dans l'osmorégulation et la sécrétion. Plus précisément, ce secteur V0, en association avec le secteur V1 de la V-ATPase est essentiel à l'osmorégulation au niveau du système excréteur, tandis qu indépendamment de V1, il est spécifiquement requis pour une voie de sécrétion apicale atypique dans l'épiderme hyp7 de C. elegans. La combinaison de techniques de microscopie électronique et photonique confocale a permis de montrer que cette voie de sécrétion implique des corps multivésiculaires sécrétant des exosomes contenant des protéines de type Hedgehog, et est nécessaire au trafic apical de CHE-14 et de deux tétraspanines RDY-2 et TSP-15. Par ailleurs les mutants che-14 et vha-5 affectés pour la sécrétion apicale, sont hypersensibles aux infections par le champignon nématophage Drechmeria coniospora. J ai ensuite initié une caractérisation plus complète de cette voie de sécrétion en développant des marqueurs des compartiments intracellulaires de l'épiderme, et en réalisant un crible ARNi ciblé sur des gènes potentiellement impliqués dans la régulation de cette voie et des protéines qui l'empruntent. A l'issue de ce travail j ai proposé un modèle de sécrétion cuticulaire faisant intervenir deux voies de sécrétion apicales préalablement inconnues, et une réorganisation de l'actine corticale permettant le positionnement de la V-ATPase au cours de ce processus. J ai également discuté l'existence et le rôle d'une signalisation de type Hedgehog chez C. elegans. Enfin, j ai suggéré un lien entre la réponse immunitaire innée chez C. elegans et la sécrétion épidermique d'exosomes. Epithelia are polarized tissues in-between extra- and intracellular media. The establishment and the maintenance of their polarity are essential to metazoans integrity. Among processes of main importance for these phenomena, I focused on apical secretion at the plasma membrane which is still poorly characterized. The model I chose for this study was the apical secretion of cuticle by the epidermis of the nematode Caenorhabditis elegans. Previously in the lab, the che-14 gene was proved to be involved in osmoregulation and apical secretion. che-14 is dispatched/disp1 orthologue which is involved in Hedgehog proteins transport in Drosophila and mouse. At first, the link between osmoregulation and secretion was further established by the characterization of new mutants (among which vha-5 and rdy-2) obtained in a phenocopy screen of che-14 mutant. By the mean of RNAi and targeted mutagenesis on vha-5, it was proven that the VHA-5 a subunit-containing V0 sector of the vacuolar-H+-ATPase (V-ATPase) is involved in both osmoregulation and secretion. More precisely, V0 in association with the V1 sector of the V-ATPase is essential for osmoregulation in the excretory system, whereas V0 alone is specifically required for an unconventional new apical secretion pathway in C. elegans hyp7 epidermis. Combining electron- and confocal photon-microscopy, it is shown that this new secretion pathway involves multivesicular bodies releasing exosomes containing Hedgehog-related proteins, and is necessary for the proper apical trafficking of CHE-14 and the two tetraspan proteins RDY-2 and TSP-15. Additionally, che-14 and the vha-5 secretion-defective mutants are hypersensitive to infection by the nematode-specific fungus Drechmeria coniospora. I then started to investigate further into this secretion pathway by developing markers for intracellular compartments of the epidermis, and by targeting with RNAi genes possibly involved in the regulation of this process or expressing proteins trafficking through this secretion pathway. Finally I proposed a model for the secretion of C. elegans cuticle involving two apical secretory pathways and the reorganization of the cortical actin allowing proper positioning of the V-ATPase along this process. I also discussed the existence of a Hedgehog-type signaling pathway in C. elegans. Ultimately I suggested a link between the apical secretion of exosomes and C. elegans innate immune response. Electronic Thesis or Dissertation Text fr France PDF https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/BENEDETTO_Alexandre_2006.pdf Université de Strasbourg Strasbourg Benedetto Alexandre 1980-01-01T00:00:00 FR 138475156 http://www.theses.fr/2006STR13205 2006STR13205 2006-11-09T00:00:00 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Université Louis Pasteur (Strasbourg) 026404540 Doctorat Docteur es non oui Labouesse Michel 060893257 École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) ED414 156502844 ddc:570