Caractérisation de l'expression et des fonctions de TMEM45A dans les kératinocytes épidermiques humains normaux

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences Biomédicales et Pharmaceutiques

Résumé

Le gène TMEM45A et la protéine qu’il code ont été très peu étudiés jusqu’à présent, que ce soit au niveau de l’expression du gène, de la localisation subcellulaire de la protéine et de ses fonctions. Cependant, un intérêt tout particulier pour leur implication en biologie cutanée a été suscité. En effet, plusieurs résultats de la littérature ont récemment indiqué la relevance de ce gène dans la physiologie épidermique normale, et plus particulièrement dans la différenciation épidermique. De plus, la peau a été identifiée comme étant le tissu humain où le gène est le plus fortement exprimé.

Mon travail a eu pour objectifs la caractérisation de l’expression du gène TMEM45A et l’identification de ses fonctions dans les kératinocytes épidermiques humains normaux. Principalement deux modèles de culture de kératinocytes ont été utilisés : la culture monocouche en conditions autocrines et l’épiderme humain reconstruit in vitro.

Le gène TMEM45A constitue un nouveau marqueur de différenciation tardif des kératinocytes. En effet, nous avons mis en évidence une forte corrélation entre son expression et la différenciation épidermique, suggérant une implication du gène dans ce processus. Cette hypothèse a ensuite été testée par l’étude d’épidermes reconstruits in vitro à partir de kératinocytes humains déplétés en TMEM45A. Nos résultats n’apportent cependant aucune évidence de l’implication de TMEM45A dans la morphogenèse, au cours de la différenciation épidermique, ainsi que lors de l’établissement de la barrière de l’épiderme. Edith Roegiers, une chercheuse à l’URBC (Unité de Recherche en Biologie Cellulaire animale) et à l’URPhyM (Unité de Recherche en Physiologie Moléculaire) encadrée par les Professeurs C. Michiels et O. De Backer (UNamur) ayant généré une lignée de souris déficiente en Tmem45a, n’a pu que confirmer dans ce modèle les résultats obtenus avec les cellules et tissus humains.
La localisation de la protéine TM 45A a été identifiée pour la première fois dans les kératinocytes. Celle-ci est localisée dans le trans-Golgi et le réseau trans-golgien, suggérant une fonction spécifique dans ce compartiment.

Dans le modèle des monocouches de kératinocytes humains déficients en TMEM45A, nous avons pu mettre en évidence, en microscopie optique à contraste de phase, un phénotype particulier caractérisé par la présence de granules denses non identifiées, de figures d’apoptose et une perte cellulaire au cours de la culture. Les mécanismes à la base de ce phénotype n’ont pas pu être identifiés. Toutefois, un changement au niveau de la distribution des signaux fluorescents associés aux endosomes précoces (EEA1 et VPS26) sous forme de volumineuses structures vésiculaires a pu être observé, suggérant une perturbation de la structure et/ou de la fonction des endosomes précoces. La protéine pourrait être impliquée dans le trafic entre le réseau trans-golgien et les endosomes précoces, peut-être en régulant le recyclage des cargos des endosomes précoces dans le réseau trans-golgien ou la fusion des endosomes précoces.

En conclusion, ce travail a permis de progresser dans la caractérisation de l’expression du gène TMEM45A par les kératinocytes épidermiques humains normaux. Il n’a par contre pas permis l’identification définitive des fonctions remplies par la protéine encodée par le gène, même si plusieurs fonctions hypothétiques ont pu être écartées. Globalement, ce travail a contribué à la compréhension du fonctionnement normal de l’épiderme, qui reste encore incomplète à l’heure actuelle. Toutefois, les fonctions de TMEM45A et surtout l’explication de sa forte expression dans les kératinocytes principalement granuleux restent à être découvertes.
Date de réussite29 sept. 2015
langueFrançais
Institution diplomante
  • Universite de Namur
SuperviseurYves POUMAY (Promoteur), Carine MICHIELS (Copromoteur), Florence Chainiaux Debacq (Jury), Olivier DE BACKER (Président), Isabelle HAMER (Jury), Laure Dumoutier (Jury) & Jérôme Lamartine (Jury)

mots-clés

  • kératinocytes
  • kératinisation
  • TMEM45A

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Caractérisation de l'expression et des fonctions de TMEM45A dans les kératinocytes épidermiques humains normaux
Hayez, A. (Auteur). 29 sept. 2015

Thèse de l'étudiant: Doc typesDocteur en Sciences Biomédicales et Pharmaceutiques