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Physiologie et Pathogénicité des Stress

Publié le 17 mars 2017
Les organismes vivants doivent survivre aux changements de leur environnement. Nous étudions les transitions physiologiques dues à différents stress (carences nutritionnelles, exposition à des produits oxydants, métaux toxiques ou radiations ionisantes). Nous nous intéressons aussi à des questions à forts enjeux sociétaux, telles que la toxicité de nanoparticules et du tritium. Nos modèles d’étude sont la levure Saccharomyces cerevisiae et les cellules humaines.

​Responsable
Stéphane CHEDIN
01 69 08 97 18
Stephane.Chedin@Cea.Fr


Cette équipe fait partie de l'I2BC

​Transitions physiologiques et régulation transcriptionnelle

La réponse cellulaire à différents stress met en jeu des programmes transcriptionnels spécifiques qui permettent l’expression rapide de gènes dédiés. Nous voulons comprendre comment ces programmes sont mis en œuvre, régulés et hiérarchisés.
Nous nous sommes intéressés à l’eucaryote modèle S. cerevisiae et à sa réponse au stress généré par différents métaux toxiques, dont le cadmium. Un acteur majeur de la détoxification du cadmium est le glutathion, un tripeptide soufré. Nous avons montré que l’exposition au cadmium déclenche un programme de substitution d’enzymes de la glycolyse riches en résidus soufrés par des isoformes contenant moins d’atomes de soufre. Ce programme est commandé par l’activateur Met4. Ceci a pour effet non seulement de permettre l’expression d’une machinerie enzymatique probablement moins sensible aux attaques du cadmium, mais aussi de libérer de la cystéine, le précurseur soufré de la biosynthèse du glutathion.
Nous étudions actuellement comment les programmes transcriptionnels de réponse au stress interfèrent les uns avec les autres en cas de stress multiples, et comment ces programmes affectent l’activité transcriptionnelle totale de la cellule. Nous nous intéressons non seulement à des facteurs transcriptionnels spécifiques, mais aussi au complexe coactivateur Médiateur, aux régulateurs chromatiniens et aux facteurs généraux de la transcription.

 
Chedin © CEA

 

Stress oxydant et glutathion

La réponse cellulaire à l’exposition au peroxyde d’hydrogène (H2O2) est médiée par des voies de signalisation cellulaire qui conduisent à l’activation d’effecteurs transcriptionnels essentiels à la préservation de la viabilité cellulaire. Nous avons montré que chez S. cerevisiae, les deux thioredoxines cytoplasmiques, Trx1 et Trx2, sont indispensables pour déclencher l’activation et l’accumulation dans le noyau des effecteurs transcriptionnels impliqués dans la réponse au stress H2O2. Plus récemment, nous avons montré que lors d’un stress oxydant, une très faible quantité de glutathion intracellulaire est nécessaire et suffisante pour préserver la viabilité cellulaire. Nous proposons que le rôle essentiel du glutathion lors d’un traitement au peroxyde d’hydrogène est de protéger les fonctions nucléaires contre les atteintes oxydantes.
Actuellement, nous identifions les mécanismes moléculaires expliquant le rôle protecteur du glutathion lors d’un stress oxydant. Nous nous concentrons particulièrement sur son rôle dans la réponse transcriptionnelle et dans l’activation des points de contrôle des dommages à l’ADN.

 
Chedin © CEA

 

Déterminants moléculaires de la toxicité

Nous avons développé une forte expertise dans l’étude des mécanismes moléculaire de toxicité de métaux. Ceci nous a amenés à proposer des projets à forts enjeux sociétaux, tels que l’évaluation de la toxicité de nanoparticules. Pour cette évaluation, nous avons développé une procédure permettant de trier les protéines selon qu’elles s’adsorbent ou non à la surface de nanoparticules d’intérêt. En nous appuyant sur des analyses statistiques, nous avons ainsi pu mettre en évidence des règles physicochimiques pour l’adsorption ou la non-adsorption sur les nanoparticules, règles que nous utiliserons pour prédire la toxicité des nanoparticules.
Nous nous intéressons aussi à la réponse moléculaire à l’exposition au tritium (3H). Pour cela, nous utilisons différentes molécules tritiées, adressées dans différentes macromolécules biologiques, et nous comparons les réponses au stress par des méthodes de transcriptomique et de protéomique.

 
Chedin © CEA
 

​Les publications de l'équipe

  
RNA-binding proteins are a major target of silica nanoparticles in cell extracts
Klein G, Mathe C, Biola-Clier M, Devineau S, Drouineau E, Hatem E, Marichal L, Alonso B, Gaillard JC, Lagniel G, Armengaud J, Carriere M, Chedin S, Boulard Y, Pin S, Renault JP, Aude JC, Labarre J
Protein folding activity of the ribosome: Key player in yeast prion propagation
Voisset CP, Blondel M, Soubigou F, Evrard J, Nguyen PH, Hassin N, Chedin S, Gillet R, Contesse MA, Friocourt G, Stahl G, Jones G
Prion 10 (), S24-S25, 2016
Glutathione is essential to preserve nuclear function and cell survival under oxidative stress
Hatem E, Berthonaud V, Dardalhon M, Lagniel G, Baudouin-Cornu P, Huang ME, Labarre J, Chedin S
Structural Determinants for Protein adsorption/non-adsorption to Silica Surface
Mathe C, Devineau S, Aude JC, Lagniel G, Chedin S, Legros V, Mathon MH, Renault JP, Pin S, Boulard Y, Labarre J
Repression of class I transcription by cadmium is mediated by the protein phosphatase 2A
Zhou L, Le Roux G, Ducrot C, Chedin S, Labarre J, Riva M, Carles C
Endoplasmic reticulum is a major target of cadmium toxicity in yeast
Gardarin A, Chedin S, Lagniel G, Aude J C, Godat E, Catty P, Labarre J
Development of a new method for absolute protein quantification on 2-D gels
Baudouin-Cornu P, Lagniel G, Chedin S, Labarre J
Protein folding activity of ribosomal RNA is a selective target of two unrelated antiprion drugs
Tribouillard-Tanvier D, Dos Reis S, Gug F, Voisset C, Béringue V, Sabate R, Kikovska E, Talarek N, Bach S, Huang C, Desban N, Saupe SJ, Supattapone S, Thuret JY, Chedin S, Vilette D, Galons H, Sanyal S, Blondel M