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Thesis
Reference
Rôle et régulation de MD-2, la protéine réceptrice de l'endotoxine
bactérienne
TISSIÈRES, Pierre
Abstract
Notre travail de recherche a pour thématique l'étude du rôle de MD-2 et la régulation de son
expression. MD-2, une glycoprotéine intimement liée à TLR4, joue un rôle primordial dans la
reconnaissance par l'hôte du lipopolysaccharide (LPS)le principal constituant de la paroi
externe des bactéries à Gram négatif. Dans la première partie, nous avons pu démontrer que
la forme soluble de MD-2 est une protéine de la phase aiguë, une opsonine qui lie les
bactéries à Gram négatif et facilite leur phagocytose. Cette découverte participe au concept
que l'inflammation aiguë induite par les bactéries est essentielle pour la résolution d'infections
à bactéries à Gram négatif. Dans la deuxième partie, nous avons étudié la régulation de
l'expression du gène MD-2 lors de l'induction d'une réponse de phase aiguë, et démontré le
rôle central de l'interaction entre deux facteurs de transcription : PU.1 ET C/EBPB.
TISSIÈRES, Pierre. Rôle et régulation de MD-2, la protéine réceptrice de l'endotoxine
bactérienne. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2009, no. Sc. 4120
URN : urn:nbn:ch:unige-37717
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:3771
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UNIVERSITE DE GENEVE
Département de Biologie Moléculaire FACULTE DES SCIENCES
Professeur Ulrich Schibler
Département d’Anesthésiologie, Pharmacologie FACULTE DE MEDECINE
et Soins Intensifs Professeur Jérôme Pugin
Rôle et régulation de MD-2, la protéine réceptrice de l’endotoxine
bactérienne
THESE
présentée à la Faculté des Sciences de l’Université de Genève
pour obtenir le grade de Docteur ès Sciences, mention biologie
par
Pierre TISSIERES
d’Orsières, Valais
Thèse n° 4120
Genève
ReproMail
2009

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LISTE DES ABBREVIATIONS
Akt Protein kinase B
AP-1 Activated protein 1
AND/DNA Acide deoxyribo-nucléique
ARN/RNA Acide ribo-nucléique
CD14 Cluster of differentiation 14
C/EBP CAAT/enhancer binding protein
ChIP Chromatin immunoprecipitation
ERK Extracellular signal regulated kinase
HMGB1 High mobility group box-1
IFN Interféron
IKK Inhibitor of Nuclear factor-kappaB kinase
IRAK Interleukin-1 receptor-associated kinase
IRF3 Interferon regulatory factor-3
JNK c-Jun N-terminal protein kinase
LBP LPS-binding protein
LPS Lipopolysaccharide, endotoxine
LRR Leucine-rich repeat
MAPK Mitogen-activated protein kinase
MD-2 Myeloid differentiation factor-2
sMD-2 Soluble MD-2
MyD88 Myeloid differentiation factor 88
NBS-LRR Nucleotide binding-site – leucine-rich repeats
NFκB Nuclear factor-kappaB
NOD Nucleotide-binding oligomerization domain
PCR Polymerase chain reaction
qPCR Quantitative polymerase chain reaction
RAGE Receptor for advanced glycation end-product
siRNA Short-interfering RNA
TAK1 Transforming growth factor β activated kinase 1
TIRAP Toll/IL-1R domain-containing adaptor protein
TLR Toll-like receptors
TNF Tumor necrosis factor
TRAF6 TNF receptor-associated factor 6
TRAM TRIF-related adaptor molecule
TRIF TIR-containing adaptor-inducing IFNβ

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TABLE DES MATIERES
I. REMERCIEMENTS .......................................................................................................................... 4
II. RESUME ............................................................................................................................................ 5
III. INTRODUCTION ............................................................................................................................... 6
III.1 Infection systémique et susceptibilité de l’hôte aux infections ..................................... 6
III.2 Immunité Innée .................................................................................................................... 8
III.3 Récepteurs Toll-like .......................................................................................................... 12
III.4 Structure et fonction de MD-2 ......................................................................................... 18
III.5 Reconnaissance des bactéries à Gram négatif par TLR4:MD-2 ............................... 20
IV. RESULTATS ................................................................................................................................... 25
IV.1 MD-2 est une protéine de phase aiguë et une opsonine pour les bactéries
à Gram négatif ................................................................................................................... 25
IV.1.1 Article 1: MD-2 is an acute phase protein and an opsonin for Gram-
negative bacteria. .............................................................................................................. 26
IV.1.2 Article 2: Role of MD-2 in the opsonophagocytosis of Gram-negative
bacteria. .............................................................................................................................. 37
IV.2 Article 3: Cooperation between PU.1 and CAAT/Enhancer binding protein
β is necessary to induce the expression of MD-2 gene. ............................................. 44
V. DISCUSSIONS ET PERSPECTIVES .......................................................................................... 67
V.1 Est-ce qu’un déficit en MD-2 altère la réponse de l’hôte aux infections
Gram- négatives ? ............................................................................................................ 67
V.2 Quel sont les mécanismes de régulation de l’expression de MD-2 ? ....................... 70
V.3 Réponse de l’épithélium respiratoire lors du sepsis .................................................... 73
VI. CONCLUSION ............................................................................................................................... 75
VII. REFERENCES ............................................................................................................................... 76

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I. REMERCIEMENTS
Pour conclure ces cinq années de thèse, je souhaiterai remercier tous ceux qui y ont participé
directement ou indirectement.
Je remercie Séverine, mon épouse, et mes enfants Arthur et Charlotte, pour leur patience, et leur
soutien.
Je remercie Jérôme Pugin pour m’avoir fait confiance, et m’avoir tant appris, professionnellement et
scientifiquement, me préparant comme personne n’aurait pu le faire à ma future carrière.
Je remercie mes amis et mes collègues de laboratoire : Tanguy, Pierre-Emmanuel, Laurent, Vincent,
Julien, Alex, Stephan, Irène, Thierry, Raphaël, Agnieszka, Geneviève, Angela, Evelyne, Clara,
Vandack, Isabelle, Rachel, et Pascale.
Je remercie, le Professeur Schibler d’avoir accepté de co-diriger ma thèse.
Je remercie la Professeure Régine Landmann d’avoir accepté de participer à mon Jury de Thèse,
ainsi que le Docteur Thierry Roger, qui a suivit le cheminement de ma thèse dès le début, pour ces
nombreux conseils, et pour avoir accepté de participer à mon Jury.
Je remercie Denis Devictor, mon mentor, qui depuis 15 ans m’accompagne dans ma carrière.
Je remercie Michel Berner et Maurice Beghetti pour leur soutien durant ma formation.
Je remercie Patrick Linder et Dominique Belin au contact desquels j’ai développé mon goût pour la
biologie fondamentale.
Je remercie aussi Peter Frey et Jacques-Antoine Haefliger qui ont dirigé mes premiers pas en
recherche et m’ont transmis leur enthousiasme.
Je remercie la Faculté de Médecine de Genève, la Roche Research Foundation, la Novartis
Consumer Health Foundation, la Novartis Foundation, la Fondation Boninchi, la Fondation Gertrud
von Meissner pour leur soutien financier.
Je tiens à rendre hommage à mes oncles, Paul et Alfred, qui par leur exemple ont orienté mon
parcours vers la biologie.
Pour conclure, je remercie mes parents, pour leur soutien indéfectible, durant ces nombreuses années
d’études.