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Etude de l’hétérogénéité et de la maturation de la (...)

La thyroperoxydase humaine (hTPO) est l’enzyme clé de la biosynthèse des hormones thyroïdiennes, impliquées dans de nombreux processus biologiques. Cette hémo-glycoprotéine membranaire de type I est exprimée à la surface apicale des thyrocytes où elle exerce ses fonctions d’iodation de certains résidus de tyrosine de la thyroglobuline et de couplage de ces iodotyrosines pour former les hormones thyroïdiennes T3 et T4.

Lors de sa biosynthèse, la hTPO subit des modifications post-transcriptionnelles par épissage alternatif du précurseur de l’ARNm. Trois isoformes de l’enzyme étaient connues : la TPO1 (ADNc complet), la TPO2 et la TPO3 engendrées par épissage alternatif des exons 10 et 16 du précurseur de l’ARNm de la TPO. Dans cette thèse, nous avons identifié et quantifié par PCR, cinq nouvelles isoformes toutes induites par des épissages alternatifs : la TPO4 (sans exon 14), la TPO5 (sans exon 8), la TPO6 (sans exons 10, 12, 13, 14 et 16), la TPO2/4 (sans exons 10 et 14), et la TPO2/3 (sans exons 10 et 16). Ces isoformes sont plus ou moins stables, actives ou non et transportées correctement ou non jusqu’à la membrane plasmique.

Nous avons également démontré, comme pour d’autres cas de pathologie cancéreuse, l’augmentation des phénomènes d’épissage alternatif de la hTPO en association avec une diminution globale du taux d’expression transcriptionnel de la protéine dans les différents types de cancers thyroïdiens.

La hTPO subit également des modifications co- et post-traductionnelles. Elle interagit en particulier avec les « protéines chaperons » du réticulum endoplasmique (RE), qui aident les protéines nouvellement synthétisées à se replier correctement et font partie du “contrôle de qualité” du RE. On sait que la hTPO est largement retenue au niveau du réticulum endoplasmique et subissait un processus de dégradation faisant intervenir d’une part le protéasome et d’autre part des protéases du RE. Le repliement correct de la hTPO nécessite des interactions avec la calnexine (CNX) et la calreticuline. Dans cette thèse, nous montrons que la co-surexpression de la CNX et de ERp57, impliquée dans la formation des ponts disulfures des protéines interagissant avec la CNX, n’augmente pas la proportion des formes correctement repliées, ce qui suggère l’implication d’autres protéines chaperons et/ou de catalyseurs de repliement dans le processus de maturation de la hTPO. Nous montrons qu’à l’inverse de la CNX, l’interaction avec une autre protéine chaperon appelée BiP, diminue le repliement de la hTPO et entraîne la protéine vers la dégradation, suggérant ainsi que BiP pourrait être un des senseurs de la dégradation de la hTPO.

Nous avons aussi montré que la thyroperoxydase purifiée à partir de thyroïde humaine ou exprimée dans les CHO subit un clivage endoprotéolytique dans sa partie N-terminale. L’enzyme impliquée dans ce clivage appartient vraisemblablement à la famille des protéines convertases, endoprotéases impliquées dans la maturation de nombreux précurseurs de pro-récepteurs et glycoprotéines de surface. A l’instar d’une autre protéine de la famille des peroxydases, la myéloperoxydase humaine, la proséquence de la hTPO agit comme une protéine chaperon interne en facilitant le repliement correct de la protéine.

Ces résultats éclairent davantage notre connaissance des mécanismes impliqués dans la maturation de la hTPO et expliquent l’hétérogénéité de la TPO exprimée dans la thyroïde humaine.

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