Ecole Doctorale

Sciences de la Vie et de la Santé

Spécialité

Biologie-Santé - Spécialité Immunologie

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

LT humains primaires,TCR,Purification d'affinité,Spectrométrie de masse,Interactomique,Conservation évolutive

Keywords

Primary human T cells,TCR,Affinity purification,Mass spectrometry,Interactomics,Evolutive conservation

Titre de thèse

Analyse protéomique et interactomique de l'activation des lymphocytes T humains primaires
Proteomic and interactomic analyses of primary human T cell activation

Date

Jeudi 16 Septembre 2021 à 10:00

Adresse

Centre d'Immunologie Marseille-Luminy. Parc Scientifique et Technologique de Luminy. 163 avenue de Luminy 13288 Marseille cedex 9 Amphithéâtre

Jury

Directeur de these M. Bernard MALISSEN Centre d'Immunologie de Marseille Luminy
Rapporteur Mme Claire HIVROZ Institut Curie
Rapporteur M. Sylvain LATOUR Insitut Imagine
Examinateur M. Romain MARIGNIER Hospices civils de Lyon
Examinateur M. Philippe NAQUET Centre d'Immunologie Marseille-Luminy (CIML)

Résumé de la thèse

Le récepteur des lymphocyte T (TCR) reconnait l’antigène sous forme d’un complexe CMH-peptide exprimé à la surface d’une cellule présentatrice d’antigène (CPA). Cette interaction induit la transduction d’un signal indispensable à l’activation du lymphocyte T (LT). Le LT activé orchestre ensuite l’ensemble des réponses immunitaires permettant l’élimination des pathogènes et des cellules tumorales tout en tolérant les constituants du soi. Le décryptage des mécanismes moléculaires de l’activation des lymphocytes est crucial pour envisager de manipuler le LT à des fins thérapeutiques pour restaurer, augmenter ou diminuer ses fonctions effectrices. La compréhension des mécanismes d’activation du LT provient essentiellement de travaux chez la souris et sur des lignées de LT humains transformés comme la lignée Jurkat. Les limites de ces 2 modèles restreignent leur transposition systématique à l’Homme et imposent de décrypter ces mécanismes d’activation dans des LT humains primaires. Dans mon travail de thèse, nous avons développé une approche permettant de réaliser une purification d’affinité de 4 protéines clé de la signalisation du TCR : ZAP-70, LAT, SLP-76 et VAV1, dans des LT humains primaires CD4 et CD8. Nous avons pu ensuite analyser par spectrométrie de masse la composition, la dynamique et la stœchiométrie des interactomes de ces 4 protéines dans les 300 secondes suivant l’engagement du TCR. Nos résultats montrent non seulement la faisabilité de cette approche mais également l’existence d’une remarquable conservation du signalosome proximal du TCR entre les LT humains CD4 et CD8 ainsi qu’entre les LT CD4 humains et murins. La méthode que nous avons développée est applicable à de nombreuses autres protéines clé du LT et constitue une base rationnelle pour le développement des immunothérapies et de l’ingénierie des LT en oncologie, en auto-immunité et au-delà.

Thesis resume

The T cell receptor (TCR) recognizes peptide-MHC complexes presented on the surface of antigen presenting cells. This TCR-pMHC interaction triggers downstream signals that are critical for T cell activation. Activated T cells further orchestrate a whole immune response against pathogens and tumors while tolerating self-antigens. Deciphering the molecular mechanisms of T cell activation is critical to design therapeutic manipulations to restore, enhance, or dampen T cell function. The knowledge acquired on T cell activation, mainly comes from mouse models and studies in transformed T cell lines such as Jurkat. However, the limitations of these models prevent a systematic transposition to human and require a deeper understanding of these mechanisms on primary human T cells. During my PhD, we developed a method to efficiently perform an affinity purification of 4 canonical proteins of the proximal TCR signaling network: ZAP-70, LAT, SLP-76 and VAV1, in primary human CD4 and CD8 T cells. We analyzed by affinity purification and mass spectrometry the composition, dynamics and stoichiometry of the signalosomes assembling around these 4 proteins within 300 seconds after TCR stimulation. Our results not only showed the feasibility of this approach but also a remarkable conservation of the proximal TCR signalosome in CD4 and CD8 human T cells and in human and mouse CD4 T cells. Our strategy can be applied to any protein of interest and represent a rational basis for the development of immunotherapies and T cell engineering in oncology, autoimmunity and beyond.