Note ABES Biochemical and structural characterization of Selenoprotein N and study of his dysfunction in pancreatic tissue Caractérisation biochimique et structurale de la sélénoprotéine N et étude de l’impact de son dysfonctionnement dans le tissu pancréatique Sélénoprotéine N BioID UPR (unfolded protein response) Oxydoréductase Métabolisme Sélénoprotéine Selenoprotein N BioID UPR (unfolded protein response) Oxidoreductase Metabolism Selenoprote 572.6 616.74 Maladies musculaires Génétique Sélénoprotéines Stress du réticulum endoplasmique Chez l'homme, des mutations dans le gène SELENON, codant pour la sélénoprotéine N (SelenoN), provoquent un groupe de maladies musculaires héréditaires appelés myopathies liées à SELENON. Les mécanismes pathologiques à l'origine de ces myopathies sont mal compris, car la fonction catalytique de SelenoN reste incomprise. L'utilisation de modèles animaux a révélé l'importance de SelenoN dans le développement, la maintenance et la régénération des muscles. En outre, il a été démontré que SelenoN joue un rôle important dans le contrôle du stress oxydatif dans le réticulum endoplasmique et le maintien de l'homéostasie du calcium dans la cellule, ainsi qu'un lien a été établi avec la fonction mitochondriale. Malgré ces progrès passionnants concernant l'implication physiologique du SelenoN dans le tissu musculaire, l'activité catalytique de cette enzyme est encore inconnue et aucun traitement n'est disponible. Ce projet vise à développer des études in vitro et in vivo pour caractériser l'activité enzymatique de SelenoN et son contexte moléculaire et cellulaire. Tout d'abord, nous avons pu exprimer et purifier une forme recombinante pure et soluble de SelenoN. Les analyses ont montré que SelenoN lie une petite molécule, qui est en cours de caractérisation. La résolution de la structure 3D de SelenoN a permis de mieux comprendre l’organisation du site catalytique de la protéine. En parallèle, l'environnement cellulaire et les partenaires de SelenoN ont été étudiés en utilisant le marquage proximal (BioID) in cellulo, montrant une localisation spécifique dans le réticulum endoplasmique, liée au repliement des protéines et à la réponse au stress du RE. Enfin, l'utilisation in vivo du modèle SelenoN-/-mice a permis de mettre en évidence un phénotype métabolique dépendant du sexe. Ces études intégratives ont fourni des informations clés sur les bases moléculaires et physiopathologiques des myopathies liées à SelenoN et ouvriront la possibilité au développement des voies de thérapies. In humans, mutations in the SELENON gene, encoding selenoprotein N (SelenoN), cause a group of inherited muscular disorders termed SELENON-related myopathies. The pathogenic mechanisms behind these muscular diseases are poorly understood since the catalytic function of SelenoN remains elusive. The use of animal models revealed the importance of SelenoN in muscle development, maintenance, and regeneration. Moreover, SelenoN has been shown to play a role in oxidative stress control in the endoplasmic reticulum and maintenance of calcium homeostasis in the cell, as well as a link with mitochondrial function. Despite these exciting progresses regarding the physiological involvement of SelenoN in muscle tissue, the catalytic activity of this enzyme is still unknown, and no treatment is available. This project aims to develop in vitro and in vivo studies to characterize SelenoN enzymatic activity and the molecular and cellular context of this activity. Firstly, we were able to express and purify pure and soluble recombinant form of SelenoN. Analysis showed that SelenoN binds a small molecule, currently under characterization. The resolution of SelenoN 3D structure provided new insight and understanding of the catalytic site of the protein. In parallel, SelenoN cellular environment and partners were investigated using proximal labeling (BioID) in cellulo, showing a specific localization within the endoplasmic reticulum, related to protein folding and ER stress response. Finally, in vivo using SelenoN-/-mice model demonstrated a gender specific metabolic phenotype. These integrative studies provided key information about the molecular and physio-pathological basis of SELENON-related myopathies and will pave the way for therapy development. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 105183855 https://theses.hal.science/tel-05584791 application/pdf 105232874 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/RIDA_Ahmad_2023_ED414.pdf https://theses.fr/2023STRAJ128/abes https://theses.hal.science/tel-05584791 https://theses.hal.science/tel-05584791 Rida Ahmad 1993-07-22 FR 276979869 0EFB1T070L3 21828011 4200047 https://theses.fr/2023STRAJ128 2023STRAJ128 https://doi.org/10.70675/d31ad923za87bz44abza7c3z499e6116dc55 2023-06-19 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Lescure Alain MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 117665509 Azar Rania MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 132259176 Bouzakri Karim MADS_PRESIDENT_DU_JURY 080798411 Moine Hervé MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 134541545 Zito Ester MADS_RAPPORTEUR_1 276980468 Schweizer Ulrich MADS_RAPPORTEUR_2 276980603 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 155263749 93800 ddc:570 ddc:610 Lescure Alain Azar Rania Bouzakri Karim Moine Hervé Zito Ester Schweizer Ulrich École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire (Strasbourg) PDF 105183855 confidentialité 2023-06-19 2024-06-01 confidentialité 2023-06-19 2024-06-01 confidentialité 2023-06-19 2024-06-01 confidentialité 2023-06-19 2024-06-01