Implication de la protéine tyrosine phosphatase epsilon dans la signalisation de CysLT1R

Abstract

Les cystéinyl-leucotriènes exercent une multitude d’effets pro-inflammatoires et leur implication est bien établie dans la pathophysiologie de l’asthme. Dès lors, la fonction et la signalisation du récepteur CysLT1R ont été la mire de nombreuses recherches. Un essai en double-hybride chez la levure a d’ailleurs permis à notre équipe d’identifier la protéine tyrosine phosphatase epsilon (PTPε) comme partenaire du récepteur. PTPε est présente en deux principales isoformes ; membranaire (RPTPε) et cytoplasmique (cyt-PTPε), issues du même gène où chacune possède son propre promoteur. Une expression concomitante de RPTPε et de cyt-PTPε a été notée chez les monocytes et les macrophages humains dérivés de monocytes (hMDMs). Toutefois, une expression différentielle a été observée chez les hMDMs polarisés M1 et M2 où l’expression de la forme hautement glycosylée de RPTPε est plus fortement exprimée chez les hMDMs M2. Alors que différentes affinités de RPTPε et de cyt-PTPε ont été notées pour CysLT1R par BRET2, leur activité est induite avec des cinétiques distinctes en réponse au leucotriène D4 (LTD4). D’une part, l’expression de PTPε chez les HEK-293 exprimant stablement CysLT1R (HEK-LT1) inhibe la production de CXCL8 induite par le LTD4. Toutefois seule cyt-PTPε déphosphoryle la MAPK ERK1/2, impliquée dans cette production. À l’opposé, une plus grande expression de CXCL8 est notée chez les monocytes nucléofectés avec un ARNi dirigé contre PTPε et induits avec le LTD4. D’autre part, par l’utilisation de cet ARNi dirigé contre PTPε, nous montrons que RPTPε est impliquée dans l'adhérence des monocytes et la migration des hMDMs M2 en réponse au LTD4. Une désorganisation de l’arrangement des podosomes a d’ailleurs été observée chez ces hMDMs. Aussi, une inhibition de la phosphorylation de ROCKII Tyr-722 en réponse au LTD4 a été quantifiée lorsque RPTPε était co-exprimée chez les HEK-LT1. La mutation du résidu Asp-23 de RPTPε entraîne, une réduction de l’inhibition de la phosphorylation de ROCKII Tyr-722, indiquant ainsi un rôle de la glycosylation dans la fonction de RPTPε. En dernier lieu, l’étude du PTPRE_rs7081735G, associé à une protection à l’asthme allergique, a permis d’identifier un rôle du facteur de transcription Yin-Yang 1 dans l’expression de RPTPε. En somme, les travaux présentés dans cette thèse démontrent des rôles distincts des isoformes de PTPε en réponse au LTD4. L’identification d’une conséquence du PTPRE_rs7081735G sur l’expression de RPTPε incite ainsi à mieux délimiter les fonctions immunes associées à cette isoforme pour une meilleure compréhension de son rôle dans l’asthme allergique.

Abstract : Cysteinyl-leukotrienes have well-characterized physiopathological roles in the development of several inflammatory diseases, including asthma. Thus, the function and signaling of CysLT1R have been the focus of numerous studies. We identified protein tyrosine phosphatase epsilon (PTPε) as a potential CysLT1R-interacting protein in a double-hybrid yeast assay. There are two major protein isoforms of PTPε; receptor-like (RPTPε) and cytoplasmic (cyt- PTPε). Both are known to be the products of a single gene via the use of alternative promoters. Concomitant expression of RPTPε and cyt-PTPε has been found in human monocytes and human monocyte-derived macrophages (hMDMs). However, differential expression has been observed in M1 and M2 polarized hMDMs where expression of the highly glycosylated form of RPTPε is strongly expressed in M2 hMDMs. Different affinities of RPTPε and cyt-PTPε were noted for CysLT1R by BRET2 and their activity is induced with distinct kinetics in response to leukotriene D4 (LTD4). Expression of both PTPε isoforms in HEK-293, stably expressing CysLT1R (HEK-LT1), inhibits LTD4-induced production of CXCL8. However only cyt-PTPε dephosphorylates MAPK ERK1/2, involved in CXCL8 production. Consequently, greater expression of CXCL8 is noted in monocytes nucleofected with siRNAs directed against PTPε and induced with LTD4. Using of siRNAs directed against PTPε, we show that RPTPε is involved in monocytes adhesion and in M2 hMDM migration in response to LTD4. Disorganization of podosomes has been observed in these hMDMs. In addition, inhibition of ROCKII Tyr-722 phosphorylation in response to LTD4 was found when RPTPε was co-expressed in HEKLT1. Mutation of the Asp-23 residue of RPTPε results in a reduced inhibition of ROCKII Tyr-722 phosphorylation, thus indicating a possible role for glycosylation on this residue in the function of RPTPε. Finally, by studying the PTPRE_rs7081735G, a SNP associated with a protection against allergic asthma, we identified a role of the Yin-Yang 1 transcription factor in the expression of RPTPε. In summary, the work presented in this thesis demonstrates distinct roles of PTPε isoforms in response to LTD4. The fact that we identified an altered RPTPε expression in subjects with the SNP of PTPRE_rs7081735G, encourages further delineation of the immune functions associated with this isoform for a better understanding of its role in allergic asthma.