Etude de la régulation traductionnelle du remodelage mitochondrial dans un modèle de différentiation hepatogénique de cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse humaine

Une meilleure compréhension des mécanismes régulant le renouvellement,
la pluripotence et la différenciation des cellules souches est requise pour
développer leurs potentiels usages thérapeutiques. La reprogrammation
mitochondriale se déroulant durant la différenciation des cellules souches
est justement l’un de ces mécanismes. Récemment, notre équipe a
caractérisé ce remodelage mitochondrial, ainsi que sa régulation
transcriptionelle dans un modèle de différenciation hépatogenique de
cellules souches mésenchymateuses humaines dérivées de la moelle
osseuse (hBM-MSC). Une étude transcriptomique a mis en évidence
plusieurs éléments suggérant une potentielle régulation traductionnelle
(cytosolique et mitochondriale) de cette biogenèse mitochondriale. Parmi
ces éléments, citons une forte répression de 4E-BP1 (eIF4E-binding protein
1, qui régule la traduction d’ARNm nucléaires codant pour des protéines
mitochondriales) et une induction significative de 15 des 36 ARNm
encodant des protéines spécifiques des ribosomes mitochondriaux. Ce
projet a donc pour objectif d’investiguer la régulation traductionnelle qui
participe au remodelage mitochondrial se déroulant lors de la différenciation
hépatogénique des hBM-MSC. Premièrement, nous caractériserons cette
régulation traductionnelle par ”ribosome profiling” dans le but de monitorer
la reprogrammation de la traduction durant la différenciation. Ensuite, nous
investiguerons les mécanismes régulateurs sous-jacents via l’étude de
l’hétérogénéité des protéines ribosomales (par une approche de
riboprotéomique) et du rôle de 4E-BP1. Finalement, nous rechercherons
une potentielle régulation de la traduction mitochondriale en étudiant
plusieurs candidats présentant une modification d’expression associée à la
différenciation, comme l’indique notre étude transcriptomique. En
conclusion, ce projet de recherche devrait améliorer nos connaissances du
lien entre mitochondrie, cellules souches et différenciation.