Équipe Membrane & Immunité (Franck Fieschi)

Responsable d’équipe : Franck FIESCHI (Professeur, UGA)

Introduction

Le fonctionnement du système immunitaire implique beaucoup d’étapes d’interactions cellulaires, hôte-pathogène, et activation cellulaire pour l’initiation de la réponse immunitaire, qui nécessite un arsenal diversifié de protéines membranaires qui différent d’un type cellulaire à un autre. En raison de leurs rôles dans la santé humaine, ces protéines sont d’un intérêt majeur pour la recherche médicale fondamentale et appliquée. Malgré les pièges méthodologiques liés au travail sur les protéines membranaires eucaryotes, nous nous sommes engagés à étudier deux grandes familles de protéines : les récepteurs lectines de type C (CLRs) et les NADPH oxydases de la famille NOX (NOXs). Les CLRs reconnaissent des motifs saccharidiques de type non-soi ou soi-altéré et modulent la réponse immunitaire associée. Les NOXs génèrent des espèces réactives de l’oxygène utilisées comme agent cytotoxique et aussi pour la signalisation dans beaucoup de tissus ; les dérégulations mènent au stress oxydatif et à des maladies.


NADPH oxydases de la famille NOX (NOXs)

  • Enzymes NOX eucaryotes.

– Contact : Marie José Stasia, Franck FIESCHI.
– Personnes impliquées : Michel Thépaut, Isabelle Hartlein, Perrine Rochas.

Les enzymes NOXs sont des enzymes redox membranaires impliquées dans la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). En effet, les enzymes NOX et leur produits réactifs sont impliqués dans beaucoup de fonctions physiologiques de première importance (régulation du tonus cardiovasculaire, synthèse hormonale, équilibre, fertilité…), faisant d’elles des cibles intéressantes pour beaucoup de sociétés pharmaceutiques. Notablement, les NOXs ont été initialement identifiées comme étant un facteur clé pour l’immunité innée comme illustré dans granulomatose septique chronique (CGD). CGD est une immunodéficience héréditaire dans laquelle les patients perdent la fonction NOX2. À partir de mutations identifiées chez des patients, nous avons analysé des versions produites de manière recombinante et identifié une interface importante entre les deux sous-unités du complexe NOX. Marie José Stasia dans le groupe dirige un centre de diagnostique CGD au CHU de Grenoble Alpes.

  • Homologues NOX procaryotes.

– Contact : Franck FIESCHI.
– Personnes impliquées : Michel Thépaut, Isabelle Hartlein.

Pour aider à élucider les mécanismes moléculaires et les structures des Noxs, nous avons développé des études sur des homologues NOX procaryotes. Nous nous concentrons sur la production et la caractérisation de la NOX de Streptococcus pneumonia (SpNox). Une partie de ce travail se fait en partenariat avec Pr. Susan Smith de KSU, Georgia-USA (Professeure invitée à l’IBS).
Nous avons également identifié un autre homologue bactérien MsrQP, qui existe sous la forme de deux protéines distinctes correspondant aux deux domaines de NOXs pouvant être impliqués dans la virulence bactérienne.

Collaborations :
– Vincent Nivière, CEA, Grenoble.
– Dominique Durand, Marie Erard, Paris XI University, Orsay.
– Karl-Heinz Krause, Genève University, Switzerland.
– Max Maurin, CHU, Grenoble.
– José Márquez, EMBL, Grenoble.

Interactions hôte-pathogènes : lectines de type C (CLRs).


– Contact Lectines : Franck Fieschi.
– Personnes impliquées Lectines : Michel Thépaut, Clara Delaunay.

Les CLRs sont des récepteurs de reconnaissance d’agents pathogènes essentiels au système immunitaire pour la reconnaissance et la signalisation. Les CLRs reconnaissent des motifs spécifiques basés sur des hydrocarbonates et jouent un rôle essentiel dans les processus menant à la présentation de l’antigène par les cellules dendritiques. Différents CLRs reconnaissent différents motifs, induisant soit l’activation soit la répression de la réponse immunitaire. Toutefois, des pathogènes comme HIV et M. tuberculosis peuvent détourner la fonction des CLRs et échapper au système immunitaire. Les CLRs peuvent être ciblées, selon le contexte, pour des stratégies de vaccination, l’activation immunitaire, agents anti-infectieux, etc... ce qui les rend attractives pour la découverte de médicaments.

  • Développement de la production recombinante de CLRs humaines : actuellement 10 lectines humaines différentes.
  • Développement de nouveaux outils : lectines multivalentes artificielles.
  • Optimisation de ligand et approches de criblages : glycan arrays, glycomimetic arrays.
  • Caractérisation structurale de complexes de récepteurs/ligands.

Collaborations :
– Javier Rojo, Instituto de Investigaciones Quimicas, Sevilla, Spain.
– Anna Bernardi, University of Milano, Italy.
– Niels Reichardt, CIC biomaGUNE, San Sebastian, Spain.
– Peter H. Seeberger, Bernd Lepenies and Christoph Rademacher, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Potsdam, Germany.
– Jean-Pierre Simorre and Cédric Laguri, IBS, Grenoble.
– Antonio Molinaro, University of Naples Federico II, Italy.
– Franck Halary, University of Nantes.
– Yoann Rombouts, Institute of Pharmacology and Structural Biology, Toulouse.
– Jean-Luc Coll, Institute for Advanced Biosciences, Grenoble.
– Olivier Renaudet, University of Grenoble.
– Pedro Manuel Nieto Mesa and Jesus Angulo, Institute for Chemical Research (IIQ), Sevilla, Spain.
– Anne Imberty, CERMAV, Grenoble.

Brevet

Dupuy J, Hajjar C, Cherrier M, Fieschi F.
NADPH oxidase proteins.
WO/2015/162383 (2015).