thesis

Propriétés et régulation des prolyl-4-hydroxylases impliquées dans l'adaptation hypoxique des cellules

Defense date:

Jan. 1, 2004

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Institution:

Nice

Disciplines:

Biology

Authors:

Directors:

Abstract EN:

Les prolyl-4-hydroxylases (PHD) sont des capteurs d'oxygène qui mesurent les variations de la pression partielle en oxygène dans les cellules. En normoxie elles hydroxylent deux prolines du domaine ODD du facteur transcription hypoxique HIF-1Les prolineshydroxylées fixent la protéine von Hippel Lindau (VHL) et cible HIF-1 vers le protéasome. En hypoxie, les PHD sont inactives : HIF-1 s'accumule, s'associe à HIF-1et induit la transcription des gènes impliqués dans l'adaptation hypoxique. Cette thèse est une contribution à l'analyse des propriétés biochimiques et pharmacologiques des PHD. Nous avons montré que : In vitro : la cyclosporine A, en activant les PHD, inhibe la stabilisation hypoxique de HIF-1, Par ce mécanisme elle réduit la tolérance hypoxique ; l'hypoxie induit l'expression de PHD ; la réoxygénation stimule l'activité des PHD et induit une dégradation rapide de HIF-1. Ce rétrocontrôle négatif de HIF-1 limite les effets de l'hypoxie In vivo chez la drosophile ; la proline 850 du domaine ODD de Similar (l'homologue de HIF-1) est la cible de la PHD ; son hydroxylation permet la fixation de VHL ; la voie de signalisation hypoxique, conservée dans les trachées, présente une spécificité tissulaire. Les PHD jouent un rôle clef dans la stabilisation hypoxique de protéines à domaine ODD et dans l'adaptation hypoxique des cellules. Ce sont des cibles pharmacologiques et thérapeutiques potentielles pour le traitement des pathologies ischémiques.

Abstract FR:

The prolyl-4-hydroxylases (PHD) are oxygen sensors that measure oxygen fluctuations in cells. Under normoxia they hydroxylate two prolines within the ODD domain of the hypoxia transcription factor HIF-1a. These hydroxylated prolines bind to the von Hippel Lindau (VHL) protein and target HIF-1a to the proteasome. Under hypoxia PHD are inactive: HIF-1a accumulates, binds to HIF-1b and induces the transcription of hypoxia sensitive genes. This thesis is a contribution to the analysis of biochemical and pharmacological proprieties of PHD. We have shown that : in vitro: cyclosporin A stimulated PHD activity and inhibited the hypoxic stabilization of HIF-1a; by this mechanism it reduced the hypoxic tolerance ; hypoxia induced PHD expression ; reoxygenation stimulated PHD activity and induced a rapid degradation of HIF-1a / in vivo in drosophila: the proline 850 in the ODD domain of Similar (the HIF-1a homologue) was a PHD target ; its hydroxylation allowed VHL binding ; the hypoxic signalling pathway, conserved in the trachea, was tissue specific. The PHDs play a key role in the hypoxic stabilization of ODD-containing proteins and in hypoxic adaptation of cells. The PHDs are potential pharmacological and therapeutic targets for the treatment of ischemic pathologies.