Nouvelles propriétés hépatiques des récepteurs nucléaires FXR et

1
Université Lille Nord de France
Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques
Thèse
Pour l’obtention du grade de
Docteur de l’Université de Lille 2
Nouvelles propriétés hépatiques des récepteurs
nucléaires FXR et Rev-Erbα
αα
α
Présentée et soutenue publiquement le 10 juin 2014 par
Geoffrey POREZ
JURY :
Dr. Catherine POSTIC, Rapporteur
Dr. Nicolas VANTECLEF, Rapporteur
Pr. Bart STAELS, Examinateur
Dr. Philippe LEFEBVRE, Examinateur
Unité INSERM U1011- Université Lille Nord de France – Institut Pasteur de Lille

2
TABLE DES MATIERES
TABLE DES MATIERES .........................................................................................................2
REMERCIEMENTS..................................................................................................................5
RESUME....................................................................................................................................8
ABREVIATIONS ......................................................................................................................9
AVANT PROPOS....................................................................................................................12
INTRODUCTION....................................................................................................................13
A. Le foie ..........................................................................................................................14
I. Généralités ....................................................................................................................14
II. Le métabolisme des lipides..........................................................................................15
III. Le métabolisme des glucides......................................................................................17
1. La glycolyse .........................................................................................................18
2. La synthèse de glycogène.....................................................................................18
3. La glycogénolyse..................................................................................................18
4. La néoglucogenèse...............................................................................................19
IV. Le métabolisme des acides biliaires...........................................................................20
V. La détoxification..........................................................................................................21
VI. Foie et inflammation..................................................................................................22
VII. Les orosomucoïdes ...................................................................................................23
1. Généralités............................................................................................................23
2. Expression et régulation des ORMs.....................................................................24
3. Structure ...............................................................................................................25
4. Fonctions..............................................................................................................26
a. Transporteur de molécules plasmatiques .........................................................26
b. ORM et son rôle sur la réponse immunitaire ...................................................27
c. ORM et son rôle protecteur face aux pathogènes.............................................29
d. ORM et son rôle dans l’apoptose.....................................................................30
B. Les récepteurs nucléaires .............................................................................................30
I. Généralités ....................................................................................................................30
II. Structure.......................................................................................................................31
III. Mécanismes de régulation par les récepteurs nucléaires............................................32
1. La transactivation.................................................................................................32
2. La transrepression ................................................................................................33
3. Régulation non-génomiques des RNs ..................................................................34
IV. FXR............................................................................................................................35
1. Généralités............................................................................................................35
2. Isoformes et distribution.......................................................................................36
3. Mode d’action du récepteur nucléaire FXR.........................................................37
4. Les ligands de FXR..............................................................................................39
a. Les ligands naturels de FXR ............................................................................39
b. Les extraits naturels..........................................................................................40
c. Les ligands synthétiques...................................................................................41
5. FXR et régulation du métabolisme.......................................................................42
a. FXR et le métabolisme des acides biliaires......................................................42
b. FXR est le métabolisme des lipides .................................................................45
c. FXR et le métabolisme du glucose...................................................................48
d. FXR et l’inflammation .....................................................................................50
e. FXR et l’athérosclérose....................................................................................51

3
f. FXR et le NAFLD (Non-Alcoholic Fatty Liver Disease)................................52
V. Rev-Erb-α....................................................................................................................53
1. Généralités............................................................................................................53
2. Isoformes et distribution tissulaire.......................................................................53
3. Mode d’action du récepteur nucléaire Rev-Erbα.................................................54
4. Ligands et modulation de l’activité de Rev-Erbα ...............................................55
5. Régulation de la stabilité de Rev-Erbα................................................................56
6. Rev-Erbα et le rythme circadien..........................................................................56
7. Rev-Erbα et régulation métabolique....................................................................57
a. Rev-Erbα et le métabolisme des lipides...........................................................58
b. Rev-Erbα et le métabolisme du glucose ..........................................................59
c. Rev-Erbα et l’adipogenèse...............................................................................59
d. Rev-Erbα et le métabolisme des acides biliaires .............................................60
e. Rev-Erbα et inflammation ...............................................................................60
f. Rev-Erbα et fonctions cardiovasculaires .........................................................61
C. La O-GlcNAcylation....................................................................................................61
I. Généralités ....................................................................................................................62
II. La voie de synthèse des hexosamines..........................................................................64
III. Les enzymes de la O-GlcNAcylation.........................................................................65
1. La O-GlcNAc transferase.....................................................................................65
2. La O-GlcNAcase..................................................................................................67
IV. O-GlcNAcylation et modulation de la fonction protéique.........................................69
1. Modulation de la phosphorylation........................................................................69
2. La dégradation protéique......................................................................................69
3. La localisation cellulaire ......................................................................................70
4. Les interactions protéines-protéines.....................................................................70
5. La transcription ....................................................................................................71
V. Voies régulées par la O-GlcNAcylation......................................................................71
1. Le cycle cellulaire ................................................................................................71
2. Le stress cellulaire................................................................................................72
3. Le rythme circadien..............................................................................................72
VI. Pathophysiologie et O-GlcNAcylation ......................................................................73
1. Désordres métaboliques .......................................................................................73
2. La maladie d’Alzheimer.......................................................................................73
3. Le cancer ..............................................................................................................73
4. Les maladies cardiovasculaires............................................................................74
RESULTATS ...........................................................................................................................75
A. Partie 1 : FXR régule la transcription des orosomucoïdes...........................................76
I. Contexte bibliographique et résumé de l’étude.............................................................76
II. Résultats.......................................................................................................................77
B. Partie 2 : Régulation de la O-GlcNAcylation par le récepteur nucléaire Rev-Erbα....90
I. Contexte bibliographique..............................................................................................90
II. Résultats.......................................................................................................................91
1. Rev-Erbα module le niveau d’O-GlcNAcylation dans les cellules HepG2.........91
2. Rev-Erbα module le niveau d’O-GlcNAcylation chez la souris..........................92
3. Rev-Erbβ n’intervient pas dans la modulation de la O-GlcNAcylation ..............93
4. Le recrutement de son ligand par Rev-Erbα inhibe la O-GlcNAcylation............94
5. Rev-Erbα est O-GlcNAcylé.................................................................................95
6. Rev-Erbα interagit avec OGT..............................................................................97

4
7. L’inhibition du protéasome inhibe la baisse de la O-GlcNAcylation induite par la
déficience en Rev-Erbα ou par le recrutement de son ligand......................................97
8. L’hème, ligand naturel de Rev-Erbα, impacte le profil de O-GlcNAcylation.....98
III. Conclusion................................................................................................................100
DISCUSSION ET PERSPECTIVES .....................................................................................102
A. Partie 1 : FXR régule la transcription des orosomucoïdes.........................................103
B. Partie 2 : Régulation de la O-GlcNAcylation par le récepteur nucléaire Rev-Erbα..105
MATERIELS ET METHODES.............................................................................................110
I. Culture cellulaire.........................................................................................................111
II. Extraction d’ARN et PCR quantitative .....................................................................111
III. Analyse des puces Affymetrix .................................................................................112
IV. Analyse par ChIP-Seq..............................................................................................112
V. Extraction de protéines..............................................................................................112
VI. Western Blot ............................................................................................................113
VII. ARN interférent ......................................................................................................113
VIII. Chromatographie d’affinité à la lectine.................................................................113
IX. Co-immunoprécipitation..........................................................................................114
BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................115

5
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier en tout premier lieu le Dr. Barbara Gross et le Dr. Philippe Lefebvre.
Barbara, tout d’abord merci de m’avoir fait confiance durant l’année de M2, si j’en suis là
aujourd’hui à passer cette thèse, je te le dois pour beaucoup. Merci pour ta disponibilité, tes
nombreux conseils, ta gentillesse. Merci ! Philippe, merci pour toute l’aide apportée pendant
ce travail de thèse, les multiples réunions qui m’ont permis d’avancer et d’y voir plus clair.
Merci à tous les deux de m’avoir accordé votre confiance tout au long de cette thèse.
Je souhaite également adresser mes plus sincères remerciements au Pr. Bart Staels, qui m’a
accueilli au sein de son laboratoire et m’a permis d’y réaliser ma thèse. Je vous remercie
également pour les nombreuses discussions durant nos réunions qui m’ont permis d’apprendre
et d’évoluer tout au long de ma thèse.
Je remercie les Dr. Catherine Postic et Nicolas Venteclef, vous me faites l’honneur de faire
parti de mon jury et d’en être les rapporteurs.
Je remercie également le Dr. Hélène Duez. Hélène merci pour ton aide scientifique précieuse
notamment sur le second projet. Tes nombreuses suggestions m’ont beaucoup apportées. Et
un grand merci pour ton aide lors de la rédaction de ce manuscrit.
J’ai passé d’excellents moments à l’institut Pasteur, alors dans le désordre, merci à Corinne
pour nos nombreuses discussions, et ta grande gentillesse ! Je suis ravie de t’avoir connu, je
penserais à toi à Tokyo… Merci à Christian je ne t’ai posé que peu de questions durant ma
thèse mais dans l’ensemble tes réponses étaient plutôt correctes. Je t’ai rendu la pareille en
omettant jamais de lancer une petite QPCR pour toi… Et merci pour ta bonne humeur et tes
blagues raffinées…jusqu’au jour où a débarqué un certain Benoît. Là, tu es tombé du coté
obscur de la blague. Merci à tout les deux, pour votre humour ! J’ai bien ri. Merci à Olivier,
toi je ne suis pas prêt de t’oublier ! Merci à Yasmine, tu m’as beaucoup aidé et j’ai beaucoup
aimé discuter avec toi. Merci à Fede d’avoir supporté nos blagues « Italiennes ». Merci
également à Pierrette, Steve, Fanny, Giulia, Eric, Anne, Sandrine, Hélène, Jeremy, Pascal,
Claire, Fred, Emmanuelle, Sophie, Gaël et toutes les personnes que je n’ai pas cité.