Etude des effets protecteurs de DJ-1 contre la maladie de Parkinson et de la relation entre l’ADTIQ et DJ-1 in vitro et sur le modèle drosophile

La glycation est la formation non-enzymatique d’une liaison covalente entre des réducteurs endogènes dérivés des glucides, comme le méthylglyoxal, et les biomolécules. La glycation est une source importante de dommages cellulaires, entraînant les complications du diabète et du vieillissement. Des données récentes suggèrent que la glycation de certaines molécules, comme l’α-synucléine, pourrait contribuer à la pathogenèse de la maladie de Parkinson (MP). Un dérivé de glycation de la dopamine, l’ADTIQ, découvert dans le cerveau de patients parkinsoniens, pourrait également être impliqué dans cette maladie. Des mutations du gène DJ-1 (PARK7) sont associées à des formes familiales récessives de la MP. L’équipe de Julien Dairou a montré́ que la protéine DJ-1 a une activité déglycase/glyoxalase in vitro, qui répare et/ou prévient la glycation des molécules, suggérant un rôle majeur de DJ-1 dans la prévention de la glycation.Le projet de ma thèse a été d’étudier la fonction neuroprotectrice de DJ-1, ainsi que la formation et la neurotoxicité de l’ADTIQ, in vitro et dans le modèle drosophile. La drosophile possède deux protéines homologues de la DJ-1 humaine appelées DJ-1α et DJ-1β, qui sont encodées par des gènes distincts. Le rôle physiologique de ces protéines a été caractérisé dans des travaux antérieurs en utilisant différents mutants, mettant en évidence leur rôle dans la réponse au stress oxydant. Cependant, leur implication dans le processus de glycation n’avait pas encore étudié.Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à l’analyse précise du rôle des isoformes DJ-1α et DJ-1β dans la locomotion, la longévité et la résistance au paraquat, un facteur environnemental de la MP qui induit un fort stress oxydant, en utilisant des lignées mutantes ou transgéniques que j’ai préalablement nettoyées génétiquement et caractérisées. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence en particulier la redondance des deux isoformes dans la réponse au stress oxydant. Contrairement à ce qui a été publié, nous avons observé que l’absence des deux isoformes DJ-1, et non pas seulement de DJ-1β, est nécessaire chez les drosophiles jeunes pour diminuer la résistance à ce stress.Des études in vitro sur la glycation nous ont permis de mettre en évidence le rôle de DJ-1β dans la prévention de la formation de l’ADTIQ et de quantifier le pouvoir inhibiteur de l’ADTIQ sur les enzymes recombinantes DJ-1 humaine et DJ-1β de drosophile. Nos résultats préliminaires indiquent de plus qu’il existe une interaction in vivo entre les protéines DJ-1 de drosophile et Glo1, l’homologue de la glyoxalase 1 humaine. Ces résultats suggèrent que le rôle protecteur de DJ-1 contre la glycation a été conservé chez la drosophile et au cours de l’évolution.