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-hapitre 1͘ Mise en avant d͛une auto-protéolLJse de la
cas-pase-1 diīérente selon les inŇammasomes acƟvés͘
A. Les inŇammasomes NLRPϯ et NLRP1b foncƟonnent indépendamment l͛un
de l͛autre
ien Ƌu͛étant des senseurs de WMWsͬMWs très diīérents͕ des études ont montré Ƌue la capacité à former un inŇammasome par les récepteurs E>ZW1b et E>ZW3͕ chenj la souris͕ est liée à un eŋudž de potassium (Wétrilli et al͕͘ 2ϬϬ7a͖ ticŬliīe et al͕͘ 2ϬϬ8aͿ͘ es données suggèrent une potenƟelle interacƟon entre les récepteurs abouƟssant à la formaƟon d͛un inŇammasome foncƟonnel͘
n accord avec des données récoltées dans des souris de fond généƟƋue 129Sϲ (<ova-rova et al͕͘ 2Ϭ12Ϳ͕ nous avons montré Ƌue les inŇammasomes E>ZW3 et E>ZW1b foncƟonnent de manière indépendante dans 3 tLJpes de cellules immunitaires disƟncts chenj la souris >ͬc͘ >e traitement des macrophages et des cellules dendriƟƋues déĮcientes pour E>ZW3 par la todžine létale de bacillus anthracis͕ ne modiĮe ni la sécréƟon d͛/>-1ɴ ni la sensibilité des cellules à la pLJroptose͘ e faĕon originale͕ nos résultats montrent Ƌue le priming͕ pourtant indispensable au foncƟonnement de l͛inŇammasome E>ZW3͕ n͛est pas nécessaire pour l͛acƟvaƟon de l͛inŇamma-some E>ZW1b͕ comme le montre les ƋuanƟtés de caspase-1 sécrétées hors de la cellule lors de traitement à la todžine létale en absence de priming͘
>e mode d͛acƟvaƟon de l͛inŇammasome E>ZW1b est encore débaƩu dans la liƩérature͘ >es 2 modèles proposés͕ du clivage ou de la dégradaƟon par le protéasome d͛une parƟe du ré-cepteur͕ ne semblent pas conciliables͘ e plus͕ il est intéressant de noter Ƌue la réducƟon d͛dW intracellulaire est également capable d͛induire une sécréƟon d͛/>-1ɴ dépendante de l͛inŇamma-some E>ZW1b dans un modèle de suredžpression dans le Įbroblaste (>iao and Mogridge͕ 2Ϭ13Ϳ͘ >e mécanisme d͛acƟvaƟon est alors totalement indépendant du clivage de E>ZW1b mais parƟelle-ment dépendant de la producƟon de ZKS suggérant Ƌue les mécanismes d͛acƟvaƟon de E>ZW1b par la todžine létale d͛une part et de la baisse d͛dW intracellulaire d͛autre part sont diīérents͘ >e mécanisme clé permeƩant de comprendre l͛acƟvaƟon du récepteur E>ZW1b pourrait ġtre lié à l͛eŋudž d͛ion potassiƋue et l͛étude du clivage de E>ZW1b en foncƟon de la concentraƟon edžtra-cellulaire en ion <н permeƩrait certainement de comprendre l͛impact de ce Ňudž sur la formaƟon de l͛inŇammasome͘ n eīet͕ il est possible d͛imaginer un modèle dans leƋuel la modiĮcaƟon de la conformaƟon du domaine Z͕ dépendante d͛un eŋudž d͛ions potassiƋues͕ de E>ZW1b pro-voƋue le recrutement de la caspase-1 et son acƟvaƟon͘
B. L͛autoprotéolyse de la caspase-1 n͛est pas indispensable ă son acƟǀité et
dépend du complexe moléculaire Ƌui la recrute.
>es études précédentes ont largement démontré l͛importance du clivage de la caspase-1 pour son acƟvaƟon (LJala et al͕͘ 1994͖ MarƟnon et al͕͘ 2ϬϬ2Ϳ͘ Wourtant͕ nos résultats montrent Ƌue la forme non-clivée de la caspase-1 peut ġtre catalLJƟƋuement acƟve au sein du compledže de l͛inŇammasome E>ZW1b͘ n eīet͕ contrairement à l͛inŇammasome E>ZW3 Ƌui reƋuiert l͛au-toclivage de la caspase-1 aĮn d͛induire la pLJroptose et la sécréƟon d͛/>-1ɴ͕ la forme mutée non clivable de la caspase-1 peut induire ces deudž voies en réponse à la todžine létale de bacillus
anthracis͘ n 2Ϭ1Ϭ͕ une étude par W͘ ronj a suggéré Ƌue les modes d͛acƟvaƟons de la caspase-1
pouvaient diīérer selon les inŇammasomes et la présence de la protéine adaptatrice S (ronj et al͕͘ 2Ϭ1ϬͿ͘ >es récepteurs contenant un domaine Z͕ tels Ƌue E>Z4͕ ont la capacité de former un inŇammasome en présence et en absence de l͛adaptateur S͘ >a présence de S provoƋue l͛appariƟon d͛un specŬ au sein duƋuel la caspase-1 est auto-protéolLJsée induisant le clivage de la pro-/>-1ɴ͕ tandis Ƌue son absence induit une interacƟon directe entre les domaines Z des récepteurs et de la caspase-1 et ne provoƋue pas son auto-protéolLJse͘ ans ceƩe étude͕ W͘ ronj montre également Ƌue ceƩe plateforme͕ indépendante de S et du clivage de la caspase-1͕ est capable d͛induire la pLJroptose mais peu de clivage de cLJtoŬine (ronj et al͕͘ 2Ϭ1ϬͿ͘ Eotre étude décrit donc un nouveau modèle selon leƋuel la forme njLJmogène de la caspase-1͕ au sein de l͛in-Ňammasome E>ZW1b͕ est capable d͛induire la pLJroptose mais également le clivage de la pro-/>-1ɴ et de la pro-/>-18͘ e modèle a été conĮrmé par une étude menée dans des macrophages de souris 57>ͬϲ sur-edžprimant le récepteur E>ZW1b (san Kpdenbosch et al͕͘ 2Ϭ14Ϳ͘
e manière intéressante͕ une récente étude de la structure biochimiƋue de l͛inŇamma-some E>ZW1b a permis de meƩre en évidence une similarité entre les domaines Zs de cas-pase-1 et E>ZW1b avec les domaines Zs de paf-1 et caspase-9 (Jin et al͕͘ 2Ϭ13Ϳ͘ paf-1 et la caspase-9 forment un compledže nommé apoptosome connu pour son rƀle dans le déclenche-ment d͛une mort cellulaire par apoptose͘ >ors de la formaƟon de ce compledže͕ les études ont montré Ƌue la caspase-9 est acƟve sous sa forme enƟère en absence de toute auto-protéolLJse (hao et al͕͘ 2ϬϬ5͖ Zodriguenj and >anjebniŬ͕ 1999Ϳ͘ >͛ensemble de ces données suggère un méca-nisme semblable entre la formaƟon de l͛apoptosome et de l͛inŇammasome E>ZW1b permeƩant d͛acƟver les caspases eīectrices en absence de leur auto-protéolLJse͘ e plus amples edžpériences seront nécessaires pour déterminer par Ƌuel mécanisme la caspase-1 peut ġtre acƟve sous sa forme enƟère͘
C. L͛adaptateur ASC forme une plateforme pour ampliĮer l͛inŇammaƟon
Une autre donnée intéressante de notre étude est le rƀle de S au sein des diīérents in-Ňammasomes͘ omme décrit dans d͛autres études͕ nos résultats montrent Ƌue les macrophages12Ϭ
-de souris ASC <K traités avec la nigéricine͕ un acƟvateur -de l͛inŇammasome E>ZW3͕ ne sécrètent pas d͛/>-1ɴ ni ne meurent par pLJroptose͘ n revanche͕ nos edžpériences démontrent Ƌue l͛ab-sence de la protéine adaptatrice S conduit à une pLJroptose et à la sécréƟon d͛/>-1ɴ en abl͛ab-sence du clivage de la caspase-1 en réponse à la todžine létale͘ e plus͕ la formaƟon d͛un specŬ de cas-pase-1 en réponse à la todžine létale est dépendante de la présence de S͘ nsemble͕ ces don-nées suggèrent donc Ƌue le clivage de la caspase-1͕ lorsƋu͛elle est recrutée au sein d͛un specŬ͕ est indispensable à son acƟvité͘ Įn de démontrer l͛indépendance de l͛acƟvité de la caspase-1 vis-à-vis de l͛adaptateur S au sein de l͛inŇammasome E>ZW1b͕ nous souhaitons traiter des macrophages issus de souris double-<K (caspase-1/ASC <KͿ et reconsƟtués avec les diīérentes formes de la caspase-1͕ avec la todžine létale͘ es résultats permeƩront de comprendre déĮniƟ-vement le rƀle de S au sein de l͛inŇammasome E>ZW1b͘
n plus de son domaine Z permeƩant une interacƟon avec la caspase-1͕ l͛adaptateur S est une protéine dont le domaine Wz a des propriétés de tLJpe Wrion͘ n eīet͕ la modiĮca-Ɵon de la conformamodiĮca-Ɵon de ce domaine conduit à une réacmodiĮca-Ɵon en chaine provoƋuant l͛agglomé-raƟon de la protéine S et à la formaƟon du specŬ (ai et al͕͘ 2Ϭ14Ϳ͘ e manière intéressante͕ la formaƟon de ce specŬ est localisée en périphérie du noLJau et peut ġtre sécrété par la cellule par un mécanisme mal compris souvent relié à la mort des cellules (aroũa-Manjo et al͕͘ 2Ϭ14͖ &ranŬlin et al͕͘ 2Ϭ14Ϳ͘ eƩe sécréƟon de S ne semble pas ġtre un mécanisme anodin mais permeƩrait la diīusion du signal d͛inŇammaƟon audž cellules alentours͘ n eīet͕ la protéine S peut ġtre phagocLJtée par les cellules immunitaires patrouillant alentours et provoƋuer l͛aggloméraƟon et l͛acƟvaƟon de la caspase-1 en absence d͛autres signaudž acƟvateurs de l͛inŇammasome (aro-ũa-Manjo et al͕͘ 2Ϭ14͖ &ranŬlin et al͕͘ 2Ϭ14Ϳ͘ >a caspase-1 est recrutée dans cet agrégat protéiƋue via des interacƟons homotLJpiƋues de son domaine Z avec celui de S͘ >͛ensemble de ces données suggère Ƌue le clivage de la caspase-1 est nécessaire et lui permet de se «libérer» de l͛agrégat aĮn d͛induire le clivage et la sécréƟon des cLJtoŬines et la pLJroptose͘ ͛un autre cƀté͕ l͛importance du clivage de la caspase-1 peut ġtre lié à une acƟvité Ƌui reste à découvrir͘