Identifying ubiquitin specific proteases inhibiting immune signals in Drosophila
Identification des « Ubiquitin Specific proteases » impliquées dans la régulation des voies de l'immunité chez la drosophile
Résumé
The deregulation of NF-κB signalling pathways, involved in cell survival and inflammation, leads to chronic inflammation and cancers. The aim of this thesis was to identify negative regulators of the conserved NF-κB pathways, Toll and Imd, in Drosophila melanogaster. The stability or activity of several compounds of NF-κB pathways is regulated by ubiquitination. Consequently, the ubiquitine specific proteases (USPs) constitute a new area to look for regulators of these pathways. To do this, I constructed a collection of interfering RNA able to inactivate the 21 USPs of drosophila in S2 cells. The screening of this collection identified three negative regulators of the Imd pathway, one of them having also an effect on the Toll pathway. The target specificity of USPs could explain the small number of candidates. Among these candidates, dUSP36, a homologue of human USP36, was previously detected in the lab in a genetic screening. Team studies, in which I participated, show its in vivo effect on the adaptative protein Imd through its catalytic activity. In order to characterise the two other candidates I performed trangenesis experiments in drosophila. These studies show that the two USPs are able to prevent activation of the Imd pathway in case of infection and that they are required to maintain the inactivated state of the Imd pathway in absence of infection. I also started to characterise the catalytic activity of both candidates in vitro. My work's novelty was to limit the screening to only one gene family, which allowed the detection of new regulating genes which had not been revealed in previous screenings performed on a large part or the entire genome.
La dérégulation des facteurs NF-κB, impliqués dans la survie cellulaire et l'inflammation, peut entraîner des pathologies inflammatoires chroniques et des cancers. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse était d'identifier des régulateurs négatifs des voies NF-κB conservées au cours de l'évolution, Toll et Imd, chez la drosophile. De nombreux éléments de ces voies sont régulés par ubiquitination. Les « Ubiquitine Specific Proteases » (USPs) constituent ainsi un nouveau champ d'investigation pour rechercher des régulateurs de ces voies. J'ai réalisé le crible d'une collection d'ARN interférents permettant l'inactivation des 21 USPs de drosophile en cellules S2. Ce crible a mis en évidence trois régulateurs négatifs de la voie Imd, dont un montre également une activité sur la voie Toll. Parmi ces candidats, dUSP36, un homologue de la protéine humaine USP36, avait été préalablement sélectionné par un crible génétique au laboratoire. Des études de l'équipe auxquelles j'ai contribué, montrent son rôle in vivo dans la régulation négative de la protéine adaptatrice Imd via son activité catalytique. Afin de caractériser la fonction des deux autres USPs, j'ai mené des expériences de transgénèse chez la drosophile qui prouvent que ces deux USPs répriment la voie Imd en cas d'infection et qu'elles sont requises pour maintenir l'état inactif de la voie Imd en l'absence d'infection. J'ai également entrepris de caractériser l'activité catalytique des deux USPs in vitro. L'originalité de mon travail a consisté à limiter le crible à une famille de gènes, ce qui a permis de détecter de nouveaux régulateurs qui n'avaient pas été mis en évidence dans des cribles antérieurs.