Genetic dissection of adaptor molecules in lymphocyte development, homeostasis and function / Ying Wang ; sous la dir. du Dr. Marie Malissen et Dr. Bernard Malissen

Date :

Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2006

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : anglais / English

Biologie du développement

Transformation génétique

Lymphocytes

Homéostasie

Malissen, Marie (19..-.... ; Membre du jury d'une thèse de doctorat en Immunologie) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Malissen, Bernard (1953-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011) (Autre partenaire associé à la thèse / thesis associated third party)

Université Aix-Marseille II (1969-2011) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Relation : Genetic dissection of adaptor molecules in lymphocyte development, homeostasis and function [Ressource électronique] / Ying Wang ; sous la dir. du Dr. Marie Malissen et Dr. Bernard Malissen / [S.l.] : [s.n.] , 2006

Résumé / Abstract : LAT (Linker for activation of T cells) assembles an essential platform for recruiting multiple proteins after TCR engagement. Mice homozygous for a single mutation in tyrosine residue 136 of the LAT adaptor showed impeded T cell development. However, later in life they accumulated polyclonal Th2 CD4+ effector T cells, which triggered tissue eosinophilia and massive maturation of B cells into plasma cells secreting high level IgG1 and IgE. To investigate the molecular and cellular pathways that might be involved in the triggering of this pathological condition, we used short-term and long-term adoptive transfer into hosts that were specifically deprived of T cells. We found that CD4 T cells from LATY136F mutant mice displayed similar homeostasis to their wild-type counterpart at the beginning of the reconstitution. However, 8 weeks after reconstitution, transfer of the LATY136F derived CD4 T cells gives rise to a condition that fully reproduce the lymphoproliferative disease originally observed in LATY136F mice. Accordingly, the reconstituted mice showed a large accumulation of CD4 T cells and B cells in secondary lymphoid organs, as well as hypergammaglobulinemia IgG1 and IgE in serum, and eosinophilia in multiple tissues. This demonstrated that the LATY136F disorder was T cell autonomous. Further results derived from comparison between CD3 epsilon-deprived hosts that are either MHCII-sufficient or-deficient showed that in the absence of MHCII molecules, LATY136F CD4 T cells were capable, however with a two-fold reduced efficiency, of proliferating and of helping B cells to mature into IgG1 and IgE plasma cells. These results suggested that the lymphopoliferation of CD4 T cells in LATY136F mutant mice and the ensuing T/B cooperation that leads to massive amount of IgE and IgG1 are largely independent on MHC Class II molecules. This almost TCR-independent and thus “autistic” behavior vis-à-vis MHC Class II molecule appears to be a unique property of CD4 T cells harboring the LATY136F mutation. NTAL (non-T cell activation linker, also called LAB), a newly identified transmembrane adaptor protein, shared structural similarity with LAT. It is highly expressed in B cells, NK cells and mast cells. NTAL/LAB is rapidly phosphorylated by 4 Src-family kinases (Lck or Lyn) and Syk- family kinases (ZAP-70 or Syk) after ligation of BCR, FcγRI and FcεRI receptors. The major proteins that associated with NATL/LAB after phosphorylation were identified as Grb2, SOS1, C-Cbl and Gab1 etc. The disruption of NTAL/LAB expression in B cell line can lead to decreased calcium mobilization and Erk activation, which suggested that NTAL/LAB is acting in BCR-mediated calcium flux and Ras-MAPK activation. To delineate the respective roles of NTAL/LAB and LAT in B cell development and function, Ntal-deficient mice were generated and crossed with Lat-deficient mice. B cells developed with same efficiency in Lat-/- Ntal-/- double-deficient mice and in mice lacking either of the two adaptors and in wild-type mice, which demonstrated that NATL/LAB is dispensable in B cell development. Upon B cell antigen receptor cross-linking, Ntal-/- B cells exhibited slightly increased Ca2+ mobilization and proliferation. Analysis of T-dependent and T-independent humoral responses showed that Ntal-deficient mice had increased levels of natural antibodies and slightly increased humoral response to a T-dependent antigen. Specific serum immunoglobulins at normal titers were produced in response to T cell-independent antigens. Although NTAL is also expressed in plasma cells, its absence did not affect the hypergammaglobulinemia E and G1 that developed in mice with a mutation in tyrosine 136 of LAT. Therefore, NTAL does not play in B cells a role symmetric to the role played by LAT in T cells.

Résumé / Abstract : L’adaptateur transmembranaire LAT (Linker for Activation of T cells) constitue une plateforme moléculaire assurant le recrutement de nombreuses protéines impliquées dans la transduction des signaux médiés par le TCR. Les souris homozygotes pour une mutation ponctuelle de la tyrosine 136 du domaine intracytoplasmique de LAT présentent un défaut dans le développement des lymphocytes T. En outre, elles développent progressivement une lymphoprolifération T CD4+ polyclonale qui est associée à une éosinophilie tissulaire et à une maturation massive des cellules B en plasmocytes sécrétant des niveaux élevés d’IgG1 et d’IgE. Pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires associés au développement de cette pathologie, nous avons mis en oeuvre un système de transfert adoptif à court terme et à long terme dans des hôtes présentant une immunodéficience sélective en lymphocytes T. Nous avons montré que les cellules T CD4+ des souris mutantes LATY136F présentent une homéostasie similaire à celle des cellules wt en début de reconstitution. En revanche, 8 semaines après reconstitution, les cellules T CD4+ desLATY136F induisent une pathologie lymphoproliférative qui reproduit en tout point celle observée initialement dans les souris LATY136F. Ainsi, les souris reconstituées présentent-elles une accumulation massive de cellules T CD4+ et de lymphocytes B dans les organes lymphoïdes secondaires, une ypergammaglobulinémie IgG1 et IgE et une éosinophilie marquée dans de nombreux tissus. Ceci démontre que les lymphocytes T sont nécessaires et suffisants pour induire la pathologie LATY136F. Par comparaison des reconstitutions réalisées dans des hôtes déficients en CD3 et exprimant ou non les molécules d’histocompatibilité de classe II, nous avons établi que les lymphocytes T CD4+ LATY136F conservent, en l’absence de molécules d’histocompatibilité de classe II, leur capacité à proliférer et à stimuler la maturation des lymphocytes B en plasmocytes sécrétant des IgG1 et des IgE -avec une efficacité néanmoins deux fois moindre-. Ces résultats suggèrent que la lymphoprolifération des cellules T CD4+ dans les souris mutantes LATY136F et que la coopération T/B associée qui conduit à des concentrations sériques considérables d’IgE et IgG1 sont, pour une large part, indépendants des moléculesd’histocompatibilité de classe II. Ce comportement largement indépendant du TCR et pouvant à ce titre être qualifié de comportement autistique vis-à-vis des molécules de classe II apparaît comme une propriété unique des cellules T CD4+ portant la mutation LATY136F. NTAL (Non T cell Activation Linker, également appelé LAB) est un adaptateur transmembranaire récemment identifié qui possède des similarités structurales avec LAT. NTAL est fortement exprimé dans les cellules B, les cellules NK et les mastocytes. NTAL est rapidement phosphorylé par les kinases de la famille Src (Lck ou Fyn) et de la famille Syk (Zap-70 ou Syk) après engagement du récepteur des cellules B (BCR) ou des récepteurs au fragment Fc des immunoglobulines de type FcγRI et FcεRI. Les principales protéines identifiées comme associées à la molécule NTAL phosphorylée sont Grb2, SOS1, C-Cbl, Gab1. La suppression de l’expression de NTAL dans une lignée B conduit à une diminution des flux calciques et de l’activation des molécules Erk, ce qui suggère que NTAL participe à l’induction des flux calciques et à l’activation de la voie Ras-MAPKassociées à la stimulation du BCR. Pour identifier les rôles respectifs de NTAL et de LAT dans le développement et la fonction des lymphocytes B, des souris déficientes pour Ntal ont été générées et croisées avec des souris déficientes pour LAT. L’ analyse de ces souris a montré que les cellules B se développent avec la même efficacité dans les souris doublement déficientes Lat-/-Ntal-/-, dans les souris déficientes dans l’un de ces deux gènes et dans les souris wild-type, ce qui démontre que NTAL n’est pas indispensable pour le développement des lymphocytes B. L’agrégation des récepteurs des cellules B induit, par ailleurs, des niveaux de prolifération et des niveaux de flux calciques légèrement augmentés dans les souris déficientes pour Ntal. L’analyse des réponses humorales T dépendantes et T indépendantes a montré que les souris déficientes pour Ntal possèdent, en outre, des niveaux augmentés d’anticorps naturels et des réponses humorales légèrement amplifiées en réponse à des antigènes T dépendants. Des titres normaux d’immunoglobulines sériques spécifiques sont observés en réponse à des antigènes T indépendants. Enfin, bien que NTAL soit également exprimé dans les plasmocytes, son absence n’affecte pas l’hypergammaglobulinémie E et G1 sedéveloppant dans les souris porteuses de la mutation LATY136F. NTAL ne constitue donc pas dans les lymphocytes B l’équivalent fonctionnel de LAT dans les lymphocytes T.