Quinze ans après les premiers travaux montrant l’expression d’une sous-unité de l’ATP synthase en surface de cellules tumorales par Das et al. (200), les données provenant de très nombreux laboratoires ont confirmé cette expression ectopique d’une enzyme jusqu’alors considérée comme résidant en permanence dans la mitochondrie. Il y a toujours un grand besoin d’une caractérisation définitive de son activité enzymatique, de sa structure exacte, ainsi que de données sur son mécanisme d’expression en surface.
L’activité synthase de l’Ecto-F1-ATPase est toujours fortement discutable que ce soit au niveau théorique ou expérimental. Il s’agit d’un point fondamental qui requiert des travaux additionnels et pourrait dépendre du développement de nouvelles techniques plus spécifiques et plus sensibles que celles utilisées à l’heure actuelle. A l’heure actuelle la mesure de la production d’ATP doublement marqué à partir d’ADP tritié et de 32Pi par HPLC est probablement la meilleure méthode pour déterminer si l’Ecto-F1-ATPase est réellement capable de synthétiser de l’ATP, puisqu’il s’agit de la seule enzyme capable de générer de l’ATP à partir d’ADP et de Pi libre. Il devrait donc s’agir de la méthode de choix pour toute tentative de détermination des propriétés enzymatiques de l’Ecto-F1-ATPase.
Comprendre le mécanisme d’expression de l’Ecto-F1-ATPase en surface est également un point crucial, mais très délicat. Etant donné que l’utilisation d’ARN interférents dirigés contre des sous-unités de l’ATP synthase est difficilement envisageable puisque cela entraînerait une mort rapide des cellules, inhiber son expression en surface devrait se révéler plus simple, efficace, et à priori moins destructeur pour la cellule cible. A notre connaissance, à l’heure actuelle un seul travail a montré que l’expression de la sous-unité α à la surface de neurones peut être inhibée par la Brefeldine A, un inhibiteur classique du transport transgolgien (211).
Introduction III : L’ATP Synthase
Un travail récent a montré qu’une déficience en Palmitoyl protein transferase 1 (Ppt1), responsable du syndrome de ceroïde-lipofuscinose neuronale infantile, est liée à une augmentation de l’expression de l’Ecto-F1-ATPase par les neurones (239). Ceci suggère que Ppt1 pourrait être impliquée dans la régulation de la localisation subcellulaire de l’ATP synthase. De plus, il a récemment été montré que la niacine (vitamine B3) était capable d’inhiber l’expression de l’Ecto-F1-ATPase. De façon notable, la niacine est connue depuis de très nombreuses années pour augmenter le taux de HDL circulantes (240). Ceci confirme donc, bien qu’indirectement, les résultats de l’équipe sur l’implication de l’Ecto-F1-ATPase dans l’endocytose des HDL. Toutefois, ces deux derniers travaux n’ont fourni aucune donnée sur le mécanisme de l’expression de l’Ecto-F1-ATPase. Des études poussées sont donc définitivement nécessaires pour caractériser ce mécanisme.
Pour finir, la manipulation de l’activité enzymatique de l’Ecto-F1-ATPase au lieu de son expression en surface pourrait également être d’un grand intérêt. A ce sujet, plusieurs options sont possibles. Des ligands régulant son activité, tels que l’apoA-I, IF1, CF6 ou l’angiostatine peuvent être utilisés. Des moyens indirects sont également envisageables ; il a par exemple été montré que la calmoduline interagit avec l’IF1, et pourrait diminuer sa disponibilité en surface des cellules, augmentant donc l’activité de l’Ecto-F1-ATPase (241, 242).
L’ATP synthase est donc impliquée, en plus de son rôle central dans la production de l’ATP et grâce à son expression à la surface des cellules, dans de très nombreuses fonctions cellulaires faisant intervenir des ligands très différents. Nous n’en sommes qu’aux premiers pas de la compréhension de ces nouvelles fonctions. Elle pourrait s’avérer être une cible intéressante dans le traitement de pathologies variées comme le cancer ou l’athérosclérose.
Introduction III : L’ATP Synthase
Les chapitres suivants détailleront les résultats expérimentaux obtenus au cours de ma thèse portant sur la caractérisation du rôle de l’Ecto-F1-ATPase dans la reconnaissance des cellules tumorales par les lymphocytes T Vγ9/Vδ2.
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Résultats I : Interaction Ecto-F1-ATPase / CMH-I
1) Introduction
La reconnaissance de cellules infectées ou tumorales par les lymphocytes T Vγ9/Vδ2, hormis quelques cas particuliers mentionnés précédemment (Tableau 2, p.64) n’est pas restreinte au sens strict du terme par le CMH. Leur activation est toutefois finement régulée par le CMH-I via sa reconnaissance par de nombreux récepteurs inhibiteurs et activateurs, les NKR.
A l’origine décrite à la surface de quelques lignées cellulaires, l’expression de l’Ecto-F1- ATPase a été étendue à d’autres types cellulaires très différents. Pourtant, nos résultats initiaux indiquent que des lignées très proches peuvent différer. Par exemple, les sous-unités α et β sont détectables par cytométrie de flux sur la lignée Daudi mais pas sur Raji, deux lignées B issues de lymphomes de Burkitt (144). De plus, Daudi diffère principalement de Raji du fait qu’elle n’exprime pas le CMH-I, le gène de la β2m étant muté dans cette lignée.
L’analyse de la détection de l’Ecto-F1-ATPase à la surface de plusieurs lignées cellulaires par cytométrie de flux nous a suggéré qu’elle était corrélée négativement à celle du CMH-I. En effet, hormis le cas de 721.211, toutes les lignées sur lesquelles l’Ecto-F1-ATPase peut être détectée n’expriment que peu, voire pas du tout, les molécules du CMH-I.
Nous avons donc cherché à comprendre cette corrélation inverse et nous avons pu montrer que l’Ecto-F1-ATPase interagit avec les molécules de CMH-I à la surface des cellules. Cette interaction masque les épitopes reconnus par les anticorps commerciaux dirigés contre les sous-unités α et β et d’ATP synthase et pourrait donc participer au contrôle de l’activation des lymphocytes T Vγ9/Vδ2. L’expression de l’Ecto-F1-ATPase apparaissant à présent comme un phénomène ubiquitaire, ceci permettrait donc de contrôler une potentielle auto-réactivité des ces lymphocytes cytotoxiques.
Résultats I : Interaction Ecto-F1-ATPase / CMH-I
Résultats I : Interaction Ecto-F1-ATPase / CMH-I