994 resultados para signalisation cellulaire


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Les cellules beta pancréatiques sécrètent lâinsuline lors dâune augmentation post-prandiale du glucose dans le sang. Ce processus essentiel est contrôlé par des facteurs physiologiques, nutritionnels et pathologiques. Dâautres sources dâénergie, comme les acides aminés (leucine et glutamine) ou les acides gras potentialisent la sécrétion dâinsuline. Une sécrétion dâinsuline insuffisante au besoin du corps déclanche le diabète. Le rôle que joue lâaugmentation du calcium intracellulaire et les canaux K+/ATP dans la sécrétion dâinsuline est bien connu. Bien que le mécanisme exact de la potentialisation de la sécrétion dâinsuline par les lipides est inconnu, le cycle Glycérolipides/Acides gras (GL/FFA) et son segment lipolytique ont été reconnu comme un composant essentiel de la potentialisation lipidique de la sécrétion dâinsuline. Le diacylglycérol, provenant de la lipolyse, a été proposé comme un signal lipidique important dâamplification. Cependant, lâhydrolyse des triglycérides et des diacylglycérides a été démontrée essentielle pour la sécrétion dâinsuline stimulée par le glucose, en suggérant un rôle du monoacylglycérol (MAG) dans ce processus. Dans cette étude, on démontre que la réduction de la sécrétion dâinsuline stimulée par le glucose, lors dâune inhibition de la lipolyse, est restaurée par lâaddition de MAG. Dans les cellules beta pancréatiques, le niveau de MAG augmente en présence des concentrations élevées du glucose, et également lorsquâon inhibe lâenzyme MAG hydrolase abhydrolase-6 (ABHD6) avec lâinhibiteur spécifique WWL70. Lâanalyse lipidomique a démontré quâaprès la stimulation des cellules beta pancréatiques avec le glucose et aussi avec le WWL70, lâespèce la plus accumulée de MAG était le 1-stearoylglycérol (1-SG). Lâaddition de 1-SG, de 1-palmitoylglycérol (1-PG) ou de WWL70 augmente la sécrétion dâinsuline stimulée par le glucose, et cette augmentation est indépendante de la génération de acides gras à partir de MAG. Cela suggère que le MAG est un signal lipidique pour la potentialisation de la sécrétion dâinsuline stimulée par le glucose. De plus, la surexpression du gène dâABHD6 dans les cellules INS832/13 cause une réduction de la sécrétion dâinsuline, due probablement à la diminution des niveaux intracellulaire de MAG. Avec le but de comprendre le mécanisme moléculaire impliqué dans la potentialisation de la sécrétion dâinsuline par le MAG, on a bloqué lâaction du récepteur vanilloid-1 (TRPV1) liant le MAG par lâagent pharmacologiste, AMG9810. Le traitement des cellules beta pancréatique par AMG9810 entraîne une diminution de la potentialisation de la sécrétion de lâinsuline induite par le MAG. Il est a noter que le MAG pourrait activer TRPV1 par une liaison physique dans la membrane cellulaire interne; ce qui entraînerai lâentrée du calcium dans la cellule, et ensuite la stimulation de lâexocytose des granules à insuline. En soutien de cette hypothèse, on a trouvé une diminution du calcium intracellulaire lorsquâon traite au AMG9810 des cellules beta pancréatique de rat (provenant des îlots dispersés) stimulées au glucose et au WWL70. Lâensemble des résultats suggère que le MAG est un médiateur de la potentialisation lipidique de la sécrétion dâinsuline stimulée par le glucose. Vu que lâinhibition pharmacologique dâABHD6 augmente la sécrétion dâinsuline, on pourra conclure que cette enzyme représente une cible thérapeutique potentielle dans le développement des médicaments anti-diabétiques, visant une augmentation de la sécrétion dâinsuline.

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Dans ce mémoire, je présente mes études sur la synthèse, la caractérisation et lâévaluation biologique de différentes séries dâanalogues du D-heptapeptide appelé 101.10, un modulateur négatif allostérique du récepteur de lâinterleukine-1β (IL-1β). Sachant que les peptides ont généralement de faibles propriétés pharmacologiques, le but de ce projet portait sur lâexamen des structures nécessaires à la bioactivité, la conformation tridimensionnelle de ces derniers afin dâaméliorer la droguabilité du peptide parent. Les stratégies dâoptimisation du 101.10 utilisées furent : la coupure N- et C-terminale; la substitution par la proline, α-amino-γ-lactame (Agl), β-amino-γ-lactame (Bgl) et α-amino-β-hydroxy-γ-lactame (Hgl); et la rigidification du squelette à lâaide dâun bicycle, lâindolozidin-2-one (I2aa). Afin de clarifier certaines relations de structure-activité, quelques modifications furent apportées au peptide, incluant lâéchange de la thréonine pour la valine, la permutation de la stéréochimie de certains résidus clés ainsi que le remplacement de certaines chaînes latérales par un méthyle. Pour pallier aux difficultés de reproductibilité des résultats avec des échantillons provenant de différentes sources, des études sur lâidentité du contre-anion et la pureté du peptide furent conduites. Afin dâévaluer lâeffet des modifications sur la conformation aqueuse et lâactivité biologique du peptide, des analyses de dichroïsme circulaire et des tests in vitro mesurant lâinhibition de certains effets de lâIL-1β furent effectués. Ces essais cellulaires comportaient lâinhibition de la prolifération de cellules immunes et de lâactivation des voies de signalisation inflammatoires du facteur nucléaire κB (NF-κB) et de la protéine kinase activée par mitogène (MAPK), toutes deux stimulées par lâIL-1β. La compilation de ces données a permis de déceler certaines tendances entre la structure, la conformation et lâactivité anti-IL-1β des peptidomimétiques.

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LâOstéoarthrose (OA) est une maladie articulaire entrainant une dégénérescence du cartilage et une ossification de lâos sous-chondral. Elle touche un Canadien sur 10 et pourtant lâorigine de cette pathologie est encore inconnue. Dans le cadre de ce projet, la contribution de deux facteurs de transcription, NFAT1 et PITX1, dans la régulation transcriptionnelle du promoteur dâIHH a été examiné compte tenu de lâimplication potentielle de la voie hedgehog (Hh) et de ces facteurs dans la pathogenèse de lâOA. La voie de signalisation Hh régule la croissance et la différenciation des chondrocytes. Indian hedgehog (IHH), lâun des trois membres de la famille Hh, contrôle leur prolifération et leur différenciation.

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Les autotransporteurs monomériques, appartenant au système de sécrétion de type V, correspondent à une famille importante de facteurs de virulence bactériens. Plusieurs fonctions, souvent essentielles pour le développement dâune infection ou pour le maintien et la survie des bactéries dans lâorganisme hôte, ont été décrites pour cette famille de protéines. Malgré lâimportance de ces protéines, notre connaissance de leur biogenèse et de leur mécanisme dâaction demeure relativement limitée. Lâautotransporteur AIDA-I, retrouvé chez diverses souches dâEscherichia coli, est un autotransporter multifonctionnel typique impliqué dans lâadhésion et lâinvasion cellulaire ainsi que dans la formation de biofilm et dâagrégats bactériens. Les domaines extracellulaires dâautotransporteurs monomériques sont responsables de la fonctionnalité et possèdent pratiquement tous une structure caractéristique dâhélice β. Nous avons mené une étude de mutagenèse aléatoire avec AIDA-I afin de comprendre la base de la multifonctionnalité de cette protéine. Par cette approche, nous avons démontré que les domaines passagers de certains autotransporteurs possèdent une organisation modulaire, ce qui signifie quâils sont construits sous la forme de modules fonctionnels. Les domaines passagers dâautotransporteurs peuvent être clivés et relâchés dans le milieu extracellulaire. Toutefois, malgré la diversité des mécanismes de clivage existants, plusieurs protéines, telles quâAIDA-I, sont clivées par un mécanisme qui demeure inconnu. En effectuant une renaturation in vitro dâAIDA-I, couplée avec une approche de mutagenèse dirigée, nous avons démontré que cette protéine se clive par un mécanisme autocatalytique qui implique deux acides aminés possédant un groupement carboxyle. Ces résultats ont permis la description dâun nouveau mécanisme de clivage pour la famille des autotransporteurs monomériques. Une des particularités dâAIDA-I est sa glycosylation par une heptosyltransférase spécifique nommée Aah. La glycosylation est un concept plutôt récent chez les bactéries et pour lâinstant, très peu de protéines ont été décrites comme glycosylées chez E. coli. Nous avons démontré que Aah est le prototype pour une nouvelle famille de glycosyltransférases bactériennes retrouvées chez diverses espèces de protéobactéries. La glycosylation dâAIDA-I est une modification cytoplasmique et post-traductionnelle. De plus, Aah ne reconnaît pas une séquence primaire, mais plutôt un motif structural. Ces observations sont uniques chez les bactéries et permettent dâélargir nos connaissances sur la glycosylation chez les procaryotes. La glycosylation par Aah est essentielle pour la conformation dâAIDA-I et par conséquent pour sa capacité de permettre lâadhésion. Puisque plusieurs homologues dâAah sont retrouvés à proximité dâautotransporteurs monomériques putatifs, cette famille de glycosyltranférases pourrait être importante, sinon essentielle, pour la biogenèse et/ou la fonction de nombreux autotransporteurs. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse apportent de nouvelles informations et permettent une meilleure compréhension de la biogenèse dâune des plus importantes familles de protéines sécrétées chez les bactéries Gram négatif.

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Dans mon projet de doctorat, jâai étudié des fonctions primordiales de lâépithélium respiratoire telles que la régulation du transport ionique, la clairance liquidienne et la réparation épithéliale. Jâai particulièrement mis lâemphase sur le rôle des canaux potassiques qui interviennent dans ces trois fonctions de lâépithélium respiratoire. Jâai tout dâabord prouvé que la modulation des canaux potassiques régulait lâactivité du promoteur de αENaC, en partie via la voie de signalisation ERK1/2, dans des cellules alvéolaires. Cette régulation entraîne une variation de lâexpression génique et protéique du canal ENaC. Physiologiquement, il en résulte une augmentation du phénomène de clairance liquidienne suite à lâactivation des canaux K+, tandis que lâinhibition de ces canaux la diminue sévèrement. Jâai aussi pu démontrer que lâabsence de canal KvLQT1 entraînait une diminution du courant (ENaC) sensible à lâamiloride, dans les cellules de trachée en culture primaire, isolées de souris KO pour kcnq1. Dans la seconde partie de mon étude, jâai évalué lâimpact de lâhyperglycémie sur la capacité de transport ionique et de réparation de cellules épithéliales bronchiques saines ou Fibrose Kystique. Mes résultats montrent que lâhyperglycémie diminue le transport transépithélial de chlore et le transport basolatéral de potassium. Des études préalables du laboratoire ayant montré que les canaux K+ et Cl- contrôlent les processus de réparation, jâai donc évalué si ceux-ci étaient modifiés par lâhyperglycémie. Et en effet, lâhyperglycémie ralentit la vitesse de réparation des cellules issues des voies aériennes (CFBE-wt et CFBE-ÎF508). Jâai donc démontré que le transport de potassium intervenait dans des fonctions clés de lâépithélium respiratoire, comme dans la régulation génique de canaux ioniques, le contrôle de la clairance liquidienne alvéolaire, et que lâhyperglycémie diminuait le transport ionique (K+ et Cl-) et la réparation épithéliale.

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Lâathérosclérose est étroitement liée au diabète de type 2. De fortes concentrations plasmatiques en acides gras libres (AGL) et en insuline sont des caractéristiques retrouvées chez les patients souffrant de ces deux pathologies. Les AGL, présents dans notre alimentation, font partie de lâenvironnement auquel les cellules sont exposées. Leurs effets dépendent de leur nature, les acides gras saturés (AGS) étant néfastes et les acides gras monoinsaturés (AGMI) plus protecteurs. Ils ont donc des effets variés sur les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) impliquées dans la pathogénèse de lâathérosclérose. Ainsi, lâobjectif principal de ce projet de maîtrise était dâévaluer lâimpact de deux combinaisons dâAGL sur la viabilité des CMLV, en condition hyperinsulinémique ou non. Les deux combinaisons renfermaient les mêmes AGL mais en proportions différentes, lâune étant plus riche en AGS et lâautre en AGMI. Nos résultats ont montré que les combinaisons dâAGL ont un effet pro-apoptotique principalement dû aux AGS. Lâacide oléique présent dans les combinaisons atténue cependant cet effet. Il diminue même plus fortement lâapoptose des CMLV lorsquâassocié à un AGS que lorsquâutilisé seul. Cet impact est significatif uniquement dans certaines proportions de ces AGL et est plus efficace en présence dâinsuline. Ces résultats mettent en lumière la présence dâune compétition entre mécanismes anti- et pro-apoptotiques en fonction des proportions dâAGS versus AGMI et de lâinsulinémie chez les CMLV. Ils soulignent également lâimportance de la présence des AGMI dans les diètes riches en AGS et pourraient être utiles pour lâélaboration de nouvelles diètes adaptées aux patients athérosclérotiques et diabétiques.