DHRSX : revisiter la synthèse du dolichol

La N-glycosylation est une modification post-traductionnelle essentielle des protéines, se déroulant principalement dans le réticulum endoplasmique (RE) et l'appareil de Golgi. Ce processus consiste en l'attachement d'un oligosaccharide à un résidu d'asparagine sur les protéines, ce qui est crucial pour leur conformation, stabilité et fonction. Un élément clé de la N-glycosylation est le dolichol, un long lipide qui sert de support pour les sucres activés et la synthèse du précurseur oligosaccharidique. Des anomalies dans le métabolisme du dolichol sont à l'origine de plusieurs maladies génétiques appelées « Congenital Disorders of Glycosylation » (CDG), caractérisées par des défauts multisystémiques dus à une glycosylation incorrecte.Les CDG liés au dolichol proviennent de mutations dans les gènes responsables de sa biosynthèse ou de son utilisation, entraînant des symptômes tels que des retards de développement, des déficiences intellectuelles, des crises d'épilepsie et des troubles de la vision. Parmi ces CDG, on trouve DHDDS-CDG, NUS1-CDG, SRD5A3-CDG et DOLK-CDG, qui affectent tous la biosynthèse du dolichol. D'autres mutations dans des gènes tels que DPM1, DPM2, et DPM3 perturbent son utilisation.Cette thèse s'est focalisée sur quatre patients présentant des symptômes neurologiques sévères et des mutations dans le gène DHRSX, selon un mode de transmission récessif pseudoautosomique. Les analyses génétiques et biochimiques ont montré que ces mutations perturbent la N-glycosylation. Les cellules dérivées des patients et les modèles cellulaires HAP1 déficients en DHRSX présentent des défauts similaires, suggérant que DHRSX joue un rôle dans les premières étapes de la N-glycosylation, potentiellement lié à la synthèse du dolichol. Cette découverte fait de DHRSX-CDG la première maladie métabolique pseudoautosomique récessive connue, ouvrant la voie à de nouvelles recherches sur les gènes pseudoautosomiques dans d'autres pathologies.L'utilisation de modèles de levure, qui partagent des mécanismes de glycosylation conservés avec les humains, a permis d'identifier Env9 comme orthologue de DHRSX. Les levures déficientes en Env9 montrent un léger défaut de N-glycosylation, corrigé par l'expression de DHRSX humain, confirmant une fonction similaire. Cette identification d'un gène de levure lié à DHRSX ouvre de nouvelles perspectives pour comprendre la N-glycosylation.Le Chapitre 5 explore l'activité enzymatique de DHRSX, révélant son rôle dans le métabolisme des isoprénoïdes. Les analyses LC-MS ont montré que DHRSX catalyse la conversion du polyprénol en polyprénal, redéfinissant ainsi le rôle de SRD5A3 dans cette voie. Les défauts de glycosylation observés dans les déficiences en DHRSX et SRD5A3 semblent résulter d'une construction incorrecte de l'oligosaccharide sur le polyprénol au lieu du dolichol.Le Chapitre 6 résout une ancienne énigme de la recherche en glycosylation, confirmant que les défauts observés dans les lignées cellulaires mutantes Lec5 et Lec9 de cellules ovariennes de hamster chinois (CHO) sont dus à une déficience en DHRSX.Enfin, le Chapitre 7 étudie la localisation subcellulaire de DHRSX dans les cellules HAP1, identifiant les gouttelettes lipidiques comme son principal site d'action. Bien que ces gouttelettes ne soient pas traditionnellement associées à la glycosylation, elles pourraient y jouer un rôle, notamment via DHRSX, impliquant pour la première fois les gouttelettes lipidiques dans la synthèse du dolichol et la N-glycosylation.En conclusion, cette thèse révèle le rôle complexe de DHRSX dans la biosynthèse du dolichol et introduit un nouveau CDG pseudoautosomique, approfondissant ainsi notre compréhension des troubles liés au métabolisme du dolichol.