Etude de l’orthologue murine d’une mutation d’HOXA1 associée à la bicuspidie de la valve aortique chez l’homme

Details

Supervisors

Rezsohazy, René

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en biochimie et biologie moléculaire et cellulaire

Abstract

La bicuspidie de la valve aortique (BAV) est la malformation cardiaque la plus fréquente chez l’homme. Il s’agit d’une malformation congénitale touchant 1 à 2% de la population. Comme son nom l’indique, les individus atteints de cette malformation ont leur valve aortique seulement constituée de deux feuillets au lieu de trois pour une valve saine. La BAV peut mener à des problèmes de sténose aortique, de régurgitation, de calcification de la valve ou encore d’anévrisme. Plusieurs gènes ont déjà été associés à l’apparition de cette malformation cardiaque comme NOTCH1, Gata5, Nos3 ou HOXA1. Une étude a montré qu’après avoir réalisé un knockout d’Hoxa1 chez la souris, celles-ci exhibaient de sévères malformations cardiovasculaires, notamment 25% de BAV. Cette observation a mené le Dr Stéphane Zaffran à réaliser un séquençage d’une cohorte de patients atteints de BAV. Il ainsi pu mettre en évidence certaines mutations à l’état hétérozygotes dans le gène HOXA1. Il s’agit de mutations modifiant la taille du motif 10-His de la protéine HOXA1. Cette protéine appartient à la famille des protéines HOX qui sont des facteurs de transcription essentiels pour le développement embryonnaire. Pour comprendre les effets de ces mutations de la protéine HOXA1 sur son activité, Stéphane Zaffran a proposé de collaborer avec le Professeur René Rezsohazy qui étudie la biologie moléculaire d’HOXA1. Des résultats ont pu être obtenu par Damien Marchese avec la protéine humaine HOXA1 (hHOXA1). Les mutations qui allongent ou raccourcissent le motif 10-His de la protéine hHOXA1 diminuent la demi-vie de cette protéine et conduisent à sa dégradation par le protéasome. Il a également pu montrer que ces mutations affectaient l’interaction d’HOXA1 avec la protéine MDFI humaine. MDFI est un interactant d’HOXA1 qui se caractérise par un domaine riche en cystéines, le domaine I-mfa. Cette protéine est connue pour être un inhibiteur de la voie Wnt/ β-caténine qui est liée au développement du cœur. Sur base de ces résultats obtenus avec la protéine humaine, la génération d’une souris portant une mutation qui allongerait ou raccourcirait le motif histidine de la protéine HOXA1 murine (mHOXA1) a été envisagée pour établir et étudier la relation causale qui existe entre la mutation d’HOXA1 et l’occurrence de BAV. Avant de se lancer dans ce projet, il a été décidé de vérifier si les résultats obtenus par Damien en modèle cellulaire avec la protéine humaine s’appliquaient à l’orthologue murine car la répétition d’histidines dans la protéine murine est de 11 histidines contre 10 pour la protéine humaine. La première partie de ce mémoire consistait donc à caractériser la demi-vie de la protéine mHOXA1 sauvage (WT) et d’un mutant allongeant la répétition d’une histidine (mHOXA112H). Ce mutant a d’abord été obtenu par mutagénèse. Ensuite, l’étude de la demi-vie a pu être réalisée et a confirmé les résultats obtenus en avec la protéine humaine. En effet, une demi-vie 2 à 3 fois plus courte a été observée pour la protéine mHOXA112H par rapport à la protéine WT. La localisation cellulaire du mutant mHOXA112H a également été étudiée et celle-ci se trouvait principalement dans le noyau comme la protéine mHOXA1 WT. La seconde partie de ce mémoire consistait à l’étude de l’interaction avec la protéine MDFI murine. Cette étude d’interaction a été réalisée par deux techniques : la coprécipitation et la complémentation bimoléculaire par fluorescence (BiFC). Cette interaction a pu être confirmée avec la protéine de souris et l’impact de la mutation de la protéine humaine sur l’interaction avec MDFI a pu être reproduit avec mHOXA112H. En conclusion, les résultats obtenus en modèle humain ont pu être reproduits en modèle murin. Par ailleurs, la création d’une souris portant la mutation étudiée durant ce travail est actuellement en cours d’obtention.

Citations

• APA

Guislain, F. (2021). Etude de l’orthologue murine d’une mutation d’HOXA1 associée à la bicuspidie de la valve aortique chez l’homme. https://dial-mem.test.bib.ucl.ac.be/handle/2078.2/22386