Projet ANR-13-JSV3-0002 – UbInfla : Régulation de l'activité de l'inflammasome par l'ubiquitination de NLRP3
Programme : JCJC - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie (JCJC SVSE 3) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Madame Benedicte PY (Centre International de Recherche en Immunologie (CIRI) INSERM U1111 CNRS UMR5308)
Partenaires : Centre International de Recherche en Infectiologie
Montant : 103817.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : La réponse immunitaire innée protège efficacement l'organisme des agressions diverses grâce à la détection rapide des pathogènes et des lésions tissulaires par les pattern recognition receptors (PRR). NLRP3 est un PRR important pour l'immunité antivirale, antibactérienne et antifongique. Cependant l'activation inappropriée de NLRP3 est néfaste pour l'organisme et conduit à des maladies auto-inflammatoires telles que les syndromes héréditaires de type CAPS. Des phénomènes inflammatoires dépendant de NLRP3 contribuent à diverses pathologies telles que le choc septique, la maladie de la goutte, l'athérosclérose, le diabète, la maladie d'Alzheimer et les lésions de reperfusion post-ischémies. Dans le macrophage, l'activation de NLRP3 nécessite un premier signal de priming correspondant généralement à l'activation des TLR, suivi d'un second signal d'activation porté par des motifs moléculaires de structures variées. Ces motifs moléculaires induisent vraisemblablement une modification intracellulaire commune qui est détectée par NLRP3, mais le mécanisme d'activation de NLRP3 reste mal compris. Suite à son activation, NLRP3 induit l'assemblage d'un complexe multimérique nommé inflammasome formant une platforme d'activation de la caspase-1. La caspase-1 est une importante caspase pro-inflammatrice qui contrôle la maturation et la sécrétion de cytokines, notamment IL-1ß, ainsi que la mort cellulaire. Nous avons récemment mis en évidence que l'assemblage de l'inflammasome nécessite la déubiquitination de NLRP3 par la déubiquitinase (DUB) BRCC3. L'objectif de ce projet est de caractériser cette nouvelle voie contrôlant l'activation de NLRP3 via son ubiquitination.
	Nous nous attacherons tout d'abord à caractériser les éléments et mécanismes qui contrôlent en amont le niveau d'ubiquitination de NLRP3. En particulier, nous identifierons parmi les signaux de priming et d'activation ainsi que les inhibiteurs de l'inflammasome, les stimuli qui modulent l'ubiquitination de NLRP3 via leur régulation de l'activité BRCC3. Nous mettrons à profit la bonne caractérisation des voies de signalisation de ces signaux pour déterminer les éléments clés de signalisation régulant l'activité de BRCC3. Nous chercherons ensuite à comprendre les mécanismes moléculaires de la régulation de BRCC3. Après avoir identifié les cofacteurs de BRCC3 prenant part au complexe qui déubiquitine NLRP3, nous étudierons d'éventuels changement dans leur niveau d'expression, leur localisation cellulaire, et leur association pendant l'inflammation. En parallèle, nous tenterons d'identifier les ubiquitine ligases responsables de l'ubiquitination de NLRP3 en combinant l'analyse de candidats potentiels sélectionnés d'après les données de la littérature et des approches globales. Nous interrogerons également l'importance de l'ubiquitination de NLRP3 dans la régulation de l'inflammasome in vivo en utilisant à la fois des modèles murins et l'analyse d'échantillons de patients souffrant de syndromes de type CAPS. 
	Un autre objectif majeur de ce projet est de décortiquer les mécanismes moléculaires responsables de la perte d'activité de NLRP3 sous sa forme ubiquitinée. Nous caractériserons l'ubiquitination de NLRP3 en identifiant les sites d'ubiquitination et le type des chaînes d'ubiquitines conjuguées à NLRP3. Nous étudierons l'effet de l'ubiquitination sur la localisation cellulaire et les interactions protéiques de NLRP3.
Les résultats de ce projet permettront une meilleure compréhension de la régulation de l'inflammasome et identifieront de nouvelles cibles thérapeutiques pour la découverte de drogues anti-inflammatoires.