Neutrophiles
Phospholipases
Petites GTPases
Médiateurs lipidiques de l'inflammation
Phagocytose et trafic vésiculaire

La liaison d'hormones et de facteurs de croissance à des récepteurs couplés aux protéines G ou à des récepteurs à tyrosine kinase (PDGF, EGF) active l'hydrolyse de la phosphatidylcholine (PtdCho) par une phospholipase D (PLD). Cette voie d'activation produit un second messager intracellulaire, l'acide phosphatidique (PA). Le PA généré par la PLD régule plusieurs fonctions cellulaires importantes notamment le trafic membranaire et vésiculaire, la réorganisation du cytosquelette et module plusieurs voies de transduction du signal. Chez le neutrophile et les macrophages humains l'activité PLD a été directement reliée à la sécrétion stimulée, la phagocytose de particules opsonisées par des IgG et une stimulation de la NADPH oxydase. Ces fonctions du neutrophile constituent la première ligne de défense de la réponse immunitaire non spécifique contre divers pathogènes. En effet les patients CGD (chronic granulomatous disease) qui n'ont pas de NADPH oxydase fonctionnelle sont victimes d'infections récurrentes. Il reste encore beaucoup à découvrir sur les mécanismes moléculaires par lesquels le PA régulent les réponses fonctionnelles du neutrophile humain. Ce projet de recherche a pour but de tester l'hypothèse que le PA produit par la PLD agit comme un leurre pour recruter de façon sélective des nouvelles protéines aux membranes du neutrophile. Le principal objectif du project est de purifier et d'identifier de nouvelles protéines qui lient le PA. Les fonctions de ces protéines dans la physiologie cellulaire du neutrophile humain seront étudiées.

Ce projet est subventionné par
les Instituts de Recherche en Santé du Canada (IRSC).

L'activation de la phospholipase D (PLD) du granulocyte humain par une variété d'agonistes est une caractéristique de l'activation de ces cellules. Cette activation est au centre de plusieurs processus cellulaires fondamentaux tels l'exocytose, le transport intravésiculaire de protéines et possiblement de molécules d'adhésion. Plusieurs récepteurs couplés aux protéines G stimulent la PLD du neutrophile via une translocation de l'Arf soluble vers les membranes. Comme pour toutes les petites GTPases, les niveaux d'activation des Arfs est finement contrôlé par des activités GAP (GTPase activating proteins) et des facteurs d'échange de nucléotides (GEF) qui agissent comme des interrupteurs moléculaires. Les Arf-GEFs spécifiques pour les Arfs sont rassemblées en deux sous-familles sur la base de leur inhibition par la brefeldin-9K (BFA). Nous avons remarqué qu'une stimulation du neutrophile avec le fMLP causait une translocation de la cytohesine-1 aux membranes. La cytohésine-1 est le principal Arf-GEF du neutrophile qui soit insensible à l'inhibition par la BFA. Cette protéine a un domaine pleckstrine (PH) qui lie le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2) et le phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate (PIP3) ainsi qu'un motif coiled-coil en N-terminal. Nous testons l'hypothèse que la cytohésine-1 stimule l'activation de l'Arf1 ou de l'Arf6 en réponse au fMLP et que la production d'acide phosphatidique produit par la voie PLD contribute au changement d'avidité de la intégrine LFA-1 pour son substrat ICAM-1 (signalisation inside-out). Un des objectifs est de déterminer lequel des domaines de cytohésine-1, PH ou coiled-coil, est important pour sa localisation subcellulaire et son recrutement aux membranes. Nous allons caractériser les protéines qui lient la cytohésine-1 via son domaine coiled-coil en N-terminal.

Ce projet est subventionné par la Société d'Arthrite du Canada et les Instituts de Recherche en Santé du Canada (IRSC).

L'autotaxin (ATX) est une protéine pro-angiogénique de 125 kDa. C'est un facteur autocrine/paracrine pour les cellules cancéreuses qui stimule la motilité cellulaire. L'ATX est clivée par des protéase(s) encore non caractérisées qui libèrent la protéine dans les milieux extracellulaires. Elle fait partie de la grande famille des nucleotides pyrophosphatases/phosphatases. Le mécanisme par lequel l'ATX stimule l'angiogénèse et la motilité cellulaire est resté une énigme jusqu'à la découverte de son activité lyso-phospholipase D (lyso-PLD), activité qui permet la production d'acide lyso-phosphatidique (LPA) de sphingosine-1-phosphate (S1P) à partir des lysophospholipides. Cette découverte représente une percée importante puisque le LPA contrôle de nombreuses fonctions cellulaires telles que la prolifération et survie, ce que explique en partie le rôle de l'ATX dans le processus angiogénique et métastatique.

Il est bon de rappeler que les fibroblastes synoviaux de patients souffrants d'arthrite rheumatoïde (AR) expriment des niveaux ARN messager d'ATX significativement plus élevés que les fibroblastes synoviaux non inflammatoires. Par ailleurs, nos données préliminaires indiquent que l'ATX est nettement plus abondante dans les liquides synoviaux de patients souffrants d'AR que dans ceux isolés de personnes ostéoarthritiques. Ces résultats suggèrent que la quantité d'ATX est reliée au niveau sévérité de la maladie et nous pensons que cette protéine pourrait être utilisé comme marqueur pronostique d'évolution de l'AR. Il y a aussi de plus en plus d'évidences indiquant que les effets de l'ATX sont directement liés à la production de lipides bioactifs. En effet, la majorité des réponses cellulaires à l'ATX sont attribuables à l'activation, par les lysophospholipides tels le LPA et la S1P, de récepteurs spécifiques couplés aux protéines G. En plus d'étudier certains aspects de la biologie cellulaire et de la synthèse d'ATX chez les fibroblastes synoviaux, nous allons tenter de mieux comprendre le rôle de l'ATX au niveau de la croissance du pannus synovial et le maintien de la réponse inflammatoire.

Ce projet est subventionné par l'Institut de l'Appareil Locomoteur et Arthrite (AILA) des Instituts de Recherche en Santé du Canada.