Caractérisation des fonctions des cellules dentritiques murines déficientes pour l'Asparaginyl Endopeptidase
Institution:
Paris 5Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
This is a study on dendritic cells. They are looking all over the body for pathogens that they can recognize thanks to a large number of receptors, on their membrane on cytoplasm. Those receptors, among which are the Toll-like receptors, are able to bind pathogens markers (PAMPs). In case of encounter, DCs can take up the pathogen and to initiate a specific immune response. In this purpose, DCs will internalize the pathogens in intracellular vesicles, called endosomes or phagosomes, to cut it into fragments and to present some of those fragments bound to MHC II on the cell surface. In this mechanism, proteases are localized in the same compartments where the degradation of the pathogens occurs. In order to study the role of one of those proteases, Asparaginyl Endopeptidase, we generate a mouse deleted for the AEP gene. Studying this mouse gave us the opportunity to observe that AEP has a role in the degradation of different antigens : it can degrade TTcf and favors its presentation by DCs; AEP control also the maturation of other proteases, as Cathepsin L, leading to an increase of the activity. Increased CatL leads to the destruction of MOG, and the lack of presentation of this antigen. In an other hand, AEP KO DCs are not able to secrete cytokines when stimulated by CpG, a TLR9 ligand but they respond normally to a TLR4 ligand, a membrane TLR. We show that endosomal TLRs need an intracellular processing to be fully activated by their ligands. This study shows clearly that endosomal proteases are crucial for establishing a normal specific immune response, by controlling the antigen presentation on MHC II by two different ways : controlling their degradation and subsequent presentation and by regulating the activity of TLRs, whose adjuvant role is known for years.
Abstract FR:
Mon étude porte sur les cellules dendritiques (DCs), qui patrouillent dans l'organisme à la recherche d'agents pathogènes. Elles disposent pour cela d'une batterie de « senseurs », récepteurs membranaires ou cytoplasmiques capables de reconnaître des signatures spécifiques de pathogènes (PAMPs), dont les récepteurs Toll-like (TLRs) font partie. En cas de contact, elles prennent en charge l'élément reconnu et sont alors en mesure de déclencher une réponse immunitaire adaptée. Pour arriver à ce résultat, les DCs ont la capacité « d'ingérer » l'élément étranger dans des vésicules intracellulaires, les endosomes ou les phagosomes, de l'y fragmenter et d'en présenter certains résidus sur les molécules du Complexe Majeur d'Histocompatibilité de classe II (CMH II). De par leur localisation et leur activité, les protéases de la voie endocytique sont aptes à jouer un rôle dans la fragmentation des protéines ingérées. Afin d'étudier spécifiquement la contribution de l'une de ces protéases, l'Asparaginyl Endopeptidase (AEP), nous avons utilisé l'approche de la délétion constitutive chez la souris et caractérisé la capacité des DCs déficientes pour l'AEP à dégrader et à présenter l'antigène. Nous avons observé que non seulement l'AEP joue un rôle direct dans la dégradation du fragment C de la toxine tétanique (TTcf), favorisant sa présentation, mais qu'elle est aussi essentielle à la maturation d'autres protéases de la même voie, notamment la Cathepsine L (CatL). La CatL immature montre une augmentation d'activité, résultant en la destruction d'un autre antigène, la Myelin Oligodendrocyte Protein (MOG), entraînant un défaut de présentation de cet antigène chez les souris déficientes pour l'AEP. D'une manière surprenante, nous avons aussi montré que ces DCs ne répondent que faiblement à l'adjonction de CpG, ligand du TLR endosomal TLR9, mais qu'elles maintiennent une réponse normale au LPS, ligand du TLR de surface TLR4. Nous expliquons ce phénomène en montrant que l'activation des TLRs endosomaux nécessite, en plus de la présence de son ligand, un clivage de leur domaine luminal, que peut effectuer l'AEP. Ce travail montre le double rôle de l'AEP dans la fragmentation de l'antigène, directement par son activité protéolytique et indirectement par la régulation de l'activité d'autres protéases. Par cette étude, nous mettons aussi en évidence le rôle jusqu'alors insoupçonné des protéases endosomales, en particulier de l'AEP, dans la régulation de la réponse aux TLRs endosomaux.