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Other titre : Proteomic analysis and characterization of newly identified interacting partners of the delta-opioid receptor involved in the regulation of its trafficking

dc.contributor.advisorParent, Jean-Luc
dc.contributor.advisorGendron, Louis
dc.contributor.authorDegrandmaison, Jadefr
dc.date.accessioned2023-01-20T17:33:49Z
dc.date.available2023-01-20T17:33:49Z
dc.date.created2023fr
dc.date.issued2023-01-20
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11143/20027
dc.description.abstractAu cours des dernières années, de nombreuses études ont mis en évidence le récepteur aux opioïdes de type delta (DOPr) comme une cible thérapeutique prometteuse pour le traitement de la douleur chronique, une condition qui atteint plus de 20% des Canadiens. En plus d’être associés à des profils d’effets indésirables moins délétères que les opioïdes actuellement prescrits, les agonistes sélectifs du DOPr peuvent induire des réponses antinociceptives efficaces dans divers modèles animaux de douleur chronique, incluant les modèles de douleur neuropathique, inflammatoire, diabétique et liée au cancer. Alors que la majorité des récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) sont exprimés à la membrane plasmique, le DOPr est principalement localisé au niveau intracellulaire, rendant ainsi son ciblage par des composés pharmacologiques plutôt difficile. De façon intéressante, la densité de DOPr à la membrane neuronale peut être augmentée sous certaines conditions, telles que des traitements chroniques à la morphine ou dans un contexte de douleur inflammatoire. Cette translocation vers la surface cellulaire est également corrélée avec une augmentation des effets analgésiques médiés par les agonistes du DOPr. Cependant, les mécanismes cellulaires et les protéines régulatrices impliqués dans ce routage atypique restent inconnus. Malgré leur importance thérapeutique inestimable, l’étude in vivo des RCPGs demeure encore à ce jour un défi de taille, principalement en raison de leurs propriétés structurelles, leur faible abondance et le manque d’anticorps spécifiques. Dans un premier article, nous avons décrit une approche permettant l’identification de protéines endogènes interagissant avec le DOPr à partir de lysats de cerveaux murins, une approche inédite pour le domaine des RCPGs. En combinant des modèles de souris transgéniques uniques et des analyses protéomiques, nous avons révélé plusieurs nouveaux interacteurs endogènes du DOPr potentiellement impliqués dans la modulation du repliement des protéines, du trafic et de la transduction de signal. Parmi les protéines candidates nouvellement identifiées, nous avons caractérisé les rôles de Rab10 dans la modulation de l’expression de surface du DOPr. Dans une étude subséquente, nous avons investigué l’implication de diverses isoformes de Homer1 dans la régulation de l’export du DOPr vers la membrane plasmique. Ensemble, les recherches présentées dans le cadre de cette thèse révèlent de nouvelles pistes pour la découverte de mécanismes moléculaires et cellulaires sous-tendant le routage du DOPr in vivo.fr
dc.description.abstractOver the past several years, numerous studies have highlighted the delta-opioid receptor (DOPr) as a promising therapeutic target for chronic pain, a condition affecting more than 20% of Canadians. In addition to displaying a milder side-effect profile, its specific agonists can elicit effective antinociceptive responses in various animal models of chronic pain, including inflammatory, neuropathic, diabetic and cancer-related pain. As opposed to most other G protein-coupled receptors (GPCRs), the DOPr exhibits a predominant intracellular localization, rendering its effective targeting by pharmacological compounds challenging. Interestingly, we and others have observed that neuronal plasma membrane density of DOPr could be increased under specific conditions such as chronic morphine treatments or inflammatory pain. This translocation from the intracellular compartments to the plasma membrane was also correlated with an increase of DOPr agonist-mediated analgesic effects. However, the molecular mechanisms and regulatory proteins underlying such recruitment to the cell surface remain unknown. Despite their invaluable pharmacological and therapeutic relevance, GPCRs are still arduous to study in vivo, principally due to their structural properties, low abundance, and the lack of highly specific and potent antibodies. In a first article, we thus describe an approach allowing the identification of endogenous DOPr-interacting proteins from brain homogenates, a first-of-kind approach for the GPCR field. Using proteomics and unique transgenic mouse models, we reveal several novel DOPr interactors potentially involved in a wide range of functions, including the modulation of protein folding, trafficking and signal transduction. Among the newly identified candidate proteins, we further characterize the roles of Rab10 in the regulation of DOPr cell surface expression. In a follow-up study, we investigate the involvement of various Homer1 isoforms in the regulation of DOPr plasma membrane targeting. Altogether, the research presented here provides new leads for the discovery of molecular and cellular mechanisms regulating DOPr signaling and trafficking in vivo. Also, since the developed approach can be transposed to the study of any other receptor, our work could also be pivotal in elucidating the endogenous interactome of several GPCRs.fr
dc.language.isofrefr
dc.language.isoengfr
dc.publisherUniversité de Sherbrookefr
dc.rights© Jade Degrandmaisonfr
dc.rightsAttribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.5 Canada*
dc.rightsAttribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.5 Canada*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ca/*
dc.subjectRécepteur couplé aux protéines G (RCPG)fr
dc.subjectInteractomefr
dc.subjectRécepteur aux opioïdes de type delta (DOPr)fr
dc.subjectTrafic intracellulairefr
dc.subjectRab10fr
dc.subjectHomer1fr
dc.subjectDouleurfr
dc.subjectG protein-coupled receptors (GPCR)fr
dc.subjectDelta-opioid receptor (DOPr)fr
dc.subjectTraffickingfr
dc.subjectPainfr
dc.titleAnalyse protéomique et caractérisation de nouveaux partenaires d’interaction impliqués dans le trafic du récepteur aux opioïdes de type deltafr
dc.title.alternativeProteomic analysis and characterization of newly identified interacting partners of the delta-opioid receptor involved in the regulation of its traffickingfr
dc.typeThèsefr
tme.degree.disciplinePharmacologiefr
tme.degree.grantorFaculté de médecine et des sciences de la santéfr
tme.degree.levelDoctoratfr
tme.degree.namePh.D.fr


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