Etude de la dualité d’AIF, dans la mort cellulaire programmée indépendante des caspases via son partenaire yH2AX et dans la phosphorylation oxydative via les complexes et supercomplexes mitochondriaux
Institution:
Paris 6Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Apoptosis inducing factor (AIF) is a mitochondrial protein with two faces: a vital role in mitochondrial oxidative phosphorylation and a death function in programmed cell death (PCD). On one hand, after cell death triggering, AIF is released from mitochondria and involved in a DNA degradation complex (degradosome) with histone H2AX and DNAse cyclophilin A. This complex is crucial in caspase-independent PCD mediated by DNA damage, named necroptosis. H2AX and its activated form γH2AX, phosphorylated on serine 139, had often been described in DNA repair. In this thesis work, we characterized this activated form in necroptosis induced by alkylating agent MNNG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine). Transduction of H2AX KO embryonic murine fibrobasts (MEF), with mutant forms of H2AX for serine 139 - non phosphorylable or phosphomimetic - demonstrated that γH2AX have a conformational role for degradosome activation and MNNG-induced necroptosis execution. With pharmacological and cellular approaches, we also demonstrated that kinases usually involved in DNA damage response also controlled necroptosis via H2AX activation by serine 139 phosphorylation. On the other hand, by using an innovative in vitro model of inducible MEF for AIF deletion, and many techniques as native electrophoresis, in-gel activity, oxygraphy, we confirmed the implication of AIF in mitochondrial oxidative phosphorylation. For the first time, we also described the role of this mitochondrial flavoprotein, not only for complex I but also for mitochondrial supercomplexes formation.
Abstract FR:
L’apoptosis inducing factor (AIF) est une flavoprotéine mitochondriale à deux visages, à travers sa fonction vitale dans la phoshorylation oxydative et sa fonction apoptotique lors de la mort cellulaire programmée (MCP). Suite à un stimulus de mort cellulaire, AIF est relarguée de la mitochondrie vers le noyau, et forme un complexe de dégradation de l’ADN avec l’histone H2AX et la DNase Cyclophiline A. Ce dégradosome est crucial pour l’exécution de la MCP indépendante des caspases aussi appelée nécroptose. Ce travail de thèse détermine l’implication de la forme activée d’H2AX par phosphorylation sur la sérine 139, γH2AX dans le dégradosome lors de la nécroptose induite par l’agent alkylant de l’ADN, MNNG. La transduction de fibroblastes embryonnaires murins (MEF) H2AX-/- avec la forme non-phosphorylable ou phosphomimétique d’H2AX pour la sérine 139, a permis de démontrer que γH2AX joue un rôle conformationnel dans l’activation du dégradosome et l’exécution de la nécroptose. De plus, nous avons démontré que les kinases, activées suite aux dommages de l’ADN, ATM et DNA-PK contrôlent la nécroptose via l’activation d’H2AX. D’autre part, nous avons étudié la fonction d’AIF dans la mitochondrie en utilisant un modèle de MEF inductible pour la délétion d’AIF. L’analyse de l’activité de la phosphorylation oxydative dans ce système in vitro inédit nous a permis de suivre les conséquences progressives de la perte d’AIF. Ainsi, nous avons confirmé qu’AIF est essentiel pour le fonctionnement de ce mécanisme énergétique mitochondrial. Et pour la première fois, le rôle vital de cette protéine mitochondriale n’est pas seulement associé au complexe I mais aussi aux supercomplexes.