Étude du rôle des xylosyltransférases I et II et de la kinase Fam20B dans la régulation de la biosynthèse des protéoglycanes

Les proteoglycans (PGs) a heparane- (HS) et chondrol'tine-sulfate (CS) jouent un role essentiel dans la regulation de nombreux processus biologiques tels que la differenciation cellulaire, la signalisation, la proliferation et la morphogenese. En effet, les PGs via leurs chaines de glycosaminoglycanes (GAGs) agissent comme des recepteurs pour des facteurs de croissance, des enzymes et des proteines d'adhesion cellulaire, modulant ainsi leur biodisponibilite, la formation de gradient et leur activite. La synthese des chaines de CS et d'HS est initiee par le transfert d'un residu xylose sur des serines de la proteine "core" des PGs par les xylosyltransferases (XT), XT-I et XT-II. Ces enzymes catalysent une etape limitante regulant la biosynthese des GAGs. En plus de la regulation par les XT, la synthese des GAGs peut etre regulee par la phosphorylation du xylose en position 2-0 par la kinase Fam20B. Il a ete montre que la XT-I et la XT-II sont capables de restaurer la synthese des PGs dans les cellules deficientes en activite xylosyltransferase, suggerant ainsi qu'elles sont fonctionnellement redondantes. Cependant, les roles specifiques de la XT­ I et de la XT-II et l'impact de leurs mutations genetiques sur la synthese des CS et des HS ne sont pas connus. Au cours de cette these, nous avons montre que la XT-I initie la synthese des PGs avec des chaines de CS et d'HS de tailles plus longues que celle initiee par la XT-II et avons demontre que cela est lie a leurs localisations subcellulaires respectives. En outre, nous avons montre d'une part que les mutations genetiques de la XT-I reduisent fortement la capacite de l'enzyme a initier la synthese des GAGs et d'autre part que deux mutations de la XT-II conduisent a la mislocalisation de l'enzyme et l'abrogation de sa capacite a initier la synthese des chaines de CS et d'HS. En outre, nous avons demontre en utilisant differentes lignees cellulaires et des mutants inactifs que la kinase Fam20B regule negativement le processus de synthese des chaines de GAGs et par consequent que la phosphorylation du residu xylose par Fam20B entraine un blocage dans la polymerisation des chaines de GAGs