Pour une démocratie socio-environnementale : cadre pour une plate-forme participative « transition écologique »

Contribution publiée in Penser une démocratie alimentaire Volume II – Proposition Lascaux entre ressources naturelles et besoins fondamentaux, F. Collart Dutilleul et T. Bréger (dir), Inida, San José, 2014, pp. 87-111.International audienceL’anthropocène triomphant actuel, avec ses forçages environnementaux et sociaux, est à l’origine de l’accélération des dégradations des milieux de vie sur Terre et de l’accentuation des tensions sociales et géopolitiques. Passer à un anthropocène de gestion équitable, informé et sobre vis-à-vis de toutes les ressources et dans tous les secteurs d’activité (slow anthropocene), impose une analyse préalable sur l’ensemble des activités et des rapports humains. Cette transition dite « écologique », mais en réalité à la fois sociétale et écologique, est tout sauf un ajustement technique de secteurs dits prioritaires et technocratiques. Elle est avant tout culturelle, politique et philosophique au sens propre du terme. Elle est un horizon pour des trajectoires de développement humain, pour des constructions sociales et économiques, censées redéfinir socialement richesse, bien-être, travail etc. La dénomination « transition écologique » est largement véhiculée, mais ses bases conceptuelles ne sont pas entièrement acquises ni même élaborées. Dans ce contexte, les étudiants en première année de Master BioSciences à l’Ecole Normale Supérieure (ENS) de Lyon ont préparé une première étude analytique de ce changement radical et global de société pour mieux comprendre dans quelle société ils souhaitent vivre, en donnant du sens aux activités humaines présentes et à venir. Une trentaine de dossiers sur divers secteurs d’activités et acteurs de la société ont été produits et ont servis de support à cette synthèse. Plus largement, le but est de construire un socle conceptuel et une plate-forme de travail sur lesquels les questions de fond, mais aussi opérationnelles, peuvent être posées et étudiées en permanence. Cette démarche participative est ouverte à la collectivité sur le site http://institutmichelserres.ens-lyon.fr/

Etude de l'impact fonctionnel des modifications post-traductionnelles dans l'activation de l'inflammasome NLRP3

Inflammation is triggered after the sensing of pathogens or tissue damages. This process leads to the secretion of pro-inflammatory cytokines by innate immune cells and to the triggering of a pro-inflammatory form of cell death called pyroptosis. NLRP3 protein is a sensor of cellular stress and regulates the triggering of these events through the formation of a multiproteic platform called inflammasome. NLRP3 activation has to be tightly controlled as its deregulation leads to the development of an auto-inflammatory disease called CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). Moreover, NLRP3 inflammasome is associated with the development and the severity of numerous multifactorial diseases (type 2 diabetes, atherosclerosis, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, cancers…). The mechanisms involved in the regulation of NLRP3 activation are not fully understood. Recently, post-translational modifications of NLRP3 were shown to be important for the regulation of NLRP3 activation. Our lab has identified several phosphorylation and ubiquitination sites on this protein through biochemical studies. This phD work aims to identify the functional impact of these modifications. Thus, the generation of reconstituted cell lines expressing NLRP3 mutated on the previously identified residues and the generation of NLRP3 knock in mice via CRISPR/Cas9 technology were performed. The results show that substitution of two lysine residues previously identified as ubiquitinated leads to the deregulation of NLRP3 inflammasome activation in primary cells. This work highlights a new point of control in NLRP3 activation.L'inflammation est un processus déclenché suite à la détection de pathogènes et de dommages tissulaires. Elle conduit à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules immunitaires innées ainsi qu'au déclenchement de la pyroptose, mort cellulaire pro-inflammatoire. NLRP3 est une protéine senseur de stress cellulaire régulant le déclenchement de ces processus via la formation d'une plateforme multiprotéique appelée inflammasome. L'activation non contrôllée de NLRP3 conduit au développement d'une maladie auto-inflammatoire appelée CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). De plus, l'inflammasome est impliqué dans le développement et la sévérité des symptômes de nombreuses maladies multifactorielles (diabète de type 2, athérosclérose, maladie de Parkinson et d'Alzheimer, sclérose en plaques, cancers...). Les mécanismes régulant l'activation de NLRP3 ne sont pas encore compris, mais les modifications post-traductionnelles de NLRP3 sont impliquées dans ce processus. Notre laboratoire a identifié différents sites d'ubiquitination et de phosphorylation sur NLRP3 par des approches biochimiques. Via la création de lignées cellulaires NLRP3 knock out reconstituées pour exprimer NLRP3 muté sur les résidus précédemment identifiés et de souris NLRP3 knock-in par la technique de CRISPR/Cas9, le travail de thèse a consisté en l'étude de l'impact fonctionnel de ces modifications. Ces résultats montrent que les substitutions de deux lysines identifiées comme étant ubiquitinées conduisent à une dérégulation de l’activation de l'inflammasome NLRP3 dans les cellules primaires. Un nouveau point de contrôle de l'activation de NLRP3 a ainsi pu être mis en lumière

Study of the functional impact of post-translational modifications on NLRP3 inflammasome activation

L'inflammation est un processus déclenché suite à la détection de pathogènes et de dommages tissulaires. Elle conduit à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules immunitaires innées ainsi qu'au déclenchement de la pyroptose, mort cellulaire pro-inflammatoire. NLRP3 est une protéine senseur de stress cellulaire régulant le déclenchement de ces processus via la formation d'une plateforme multiprotéique appelée inflammasome. L'activation non contrôllée de NLRP3 conduit au développement d'une maladie auto-inflammatoire appelée CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). De plus, l'inflammasome est impliqué dans le développement et la sévérité des symptômes de nombreuses maladies multifactorielles (diabète de type 2, athérosclérose, maladie de Parkinson et d'Alzheimer, sclérose en plaques, cancers...). Les mécanismes régulant l'activation de NLRP3 ne sont pas encore compris, mais les modifications post-traductionnelles de NLRP3 sont impliquées dans ce processus. Notre laboratoire a identifié différents sites d'ubiquitination et de phosphorylation sur NLRP3 par des approches biochimiques. Via la création de lignées cellulaires NLRP3 knock out reconstituées pour exprimer NLRP3 muté sur les résidus précédemment identifiés et de souris NLRP3 knock-in par la technique de CRISPR/Cas9, le travail de thèse a consisté en l'étude de l'impact fonctionnel de ces modifications. Ces résultats montrent que les substitutions de deux lysines identifiées comme étant ubiquitinées conduisent à une dérégulation de l’activation de l'inflammasome NLRP3 dans les cellules primaires. Un nouveau point de contrôle de l'activation de NLRP3 a ainsi pu être mis en lumière.Inflammation is triggered after the sensing of pathogens or tissue damages. This process leads to the secretion of pro-inflammatory cytokines by innate immune cells and to the triggering of a pro-inflammatory form of cell death called pyroptosis. NLRP3 protein is a sensor of cellular stress and regulates the triggering of these events through the formation of a multiproteic platform called inflammasome. NLRP3 activation has to be tightly controlled as its deregulation leads to the development of an auto-inflammatory disease called CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). Moreover, NLRP3 inflammasome is associated with the development and the severity of numerous multifactorial diseases (type 2 diabetes, atherosclerosis, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, cancers…). The mechanisms involved in the regulation of NLRP3 activation are not fully understood. Recently, post-translational modifications of NLRP3 were shown to be important for the regulation of NLRP3 activation. Our lab has identified several phosphorylation and ubiquitination sites on this protein through biochemical studies. This phD work aims to identify the functional impact of these modifications. Thus, the generation of reconstituted cell lines expressing NLRP3 mutated on the previously identified residues and the generation of NLRP3 knock in mice via CRISPR/Cas9 technology were performed. The results show that substitution of two lysine residues previously identified as ubiquitinated leads to the deregulation of NLRP3 inflammasome activation in primary cells. This work highlights a new point of control in NLRP3 activation

Etude de l'impact fonctionnel des modifications post-traductionnelles dans l'activation de l'inflammasome NLRP3

Inflammation is triggered after the sensing of pathogens or tissue damages. This process leads to the secretion of pro-inflammatory cytokines by innate immune cells and to the triggering of a pro-inflammatory form of cell death called pyroptosis. NLRP3 protein is a sensor of cellular stress and regulates the triggering of these events through the formation of a multiproteic platform called inflammasome. NLRP3 activation has to be tightly controlled as its deregulation leads to the development of an auto-inflammatory disease called CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). Moreover, NLRP3 inflammasome is associated with the development and the severity of numerous multifactorial diseases (type 2 diabetes, atherosclerosis, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, cancers…). The mechanisms involved in the regulation of NLRP3 activation are not fully understood. Recently, post-translational modifications of NLRP3 were shown to be important for the regulation of NLRP3 activation. Our lab has identified several phosphorylation and ubiquitination sites on this protein through biochemical studies. This phD work aims to identify the functional impact of these modifications. Thus, the generation of reconstituted cell lines expressing NLRP3 mutated on the previously identified residues and the generation of NLRP3 knock in mice via CRISPR/Cas9 technology were performed. The results show that substitution of two lysine residues previously identified as ubiquitinated leads to the deregulation of NLRP3 inflammasome activation in primary cells. This work highlights a new point of control in NLRP3 activation.L'inflammation est un processus déclenché suite à la détection de pathogènes et de dommages tissulaires. Elle conduit à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules immunitaires innées ainsi qu'au déclenchement de la pyroptose, mort cellulaire pro-inflammatoire. NLRP3 est une protéine senseur de stress cellulaire régulant le déclenchement de ces processus via la formation d'une plateforme multiprotéique appelée inflammasome. L'activation non contrôllée de NLRP3 conduit au développement d'une maladie auto-inflammatoire appelée CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). De plus, l'inflammasome est impliqué dans le développement et la sévérité des symptômes de nombreuses maladies multifactorielles (diabète de type 2, athérosclérose, maladie de Parkinson et d'Alzheimer, sclérose en plaques, cancers...). Les mécanismes régulant l'activation de NLRP3 ne sont pas encore compris, mais les modifications post-traductionnelles de NLRP3 sont impliquées dans ce processus. Notre laboratoire a identifié différents sites d'ubiquitination et de phosphorylation sur NLRP3 par des approches biochimiques. Via la création de lignées cellulaires NLRP3 knock out reconstituées pour exprimer NLRP3 muté sur les résidus précédemment identifiés et de souris NLRP3 knock-in par la technique de CRISPR/Cas9, le travail de thèse a consisté en l'étude de l'impact fonctionnel de ces modifications. Ces résultats montrent que les substitutions de deux lysines identifiées comme étant ubiquitinées conduisent à une dérégulation de l’activation de l'inflammasome NLRP3 dans les cellules primaires. Un nouveau point de contrôle de l'activation de NLRP3 a ainsi pu être mis en lumière

Etude de l'impact fonctionnel des modifications post-traductionnelles dans l'activation de l'inflammasome NLRP3

Inflammation is triggered after the sensing of pathogens or tissue damages. This process leads to the secretion of pro-inflammatory cytokines by innate immune cells and to the triggering of a pro-inflammatory form of cell death called pyroptosis. NLRP3 protein is a sensor of cellular stress and regulates the triggering of these events through the formation of a multiproteic platform called inflammasome. NLRP3 activation has to be tightly controlled as its deregulation leads to the development of an auto-inflammatory disease called CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). Moreover, NLRP3 inflammasome is associated with the development and the severity of numerous multifactorial diseases (type 2 diabetes, atherosclerosis, Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, cancers…). The mechanisms involved in the regulation of NLRP3 activation are not fully understood. Recently, post-translational modifications of NLRP3 were shown to be important for the regulation of NLRP3 activation. Our lab has identified several phosphorylation and ubiquitination sites on this protein through biochemical studies. This phD work aims to identify the functional impact of these modifications. Thus, the generation of reconstituted cell lines expressing NLRP3 mutated on the previously identified residues and the generation of NLRP3 knock in mice via CRISPR/Cas9 technology were performed. The results show that substitution of two lysine residues previously identified as ubiquitinated leads to the deregulation of NLRP3 inflammasome activation in primary cells. This work highlights a new point of control in NLRP3 activation.L'inflammation est un processus déclenché suite à la détection de pathogènes et de dommages tissulaires. Elle conduit à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires par les cellules immunitaires innées ainsi qu'au déclenchement de la pyroptose, mort cellulaire pro-inflammatoire. NLRP3 est une protéine senseur de stress cellulaire régulant le déclenchement de ces processus via la formation d'une plateforme multiprotéique appelée inflammasome. L'activation non contrôllée de NLRP3 conduit au développement d'une maladie auto-inflammatoire appelée CAPS (Cryopyrin associated periodic syndrome). De plus, l'inflammasome est impliqué dans le développement et la sévérité des symptômes de nombreuses maladies multifactorielles (diabète de type 2, athérosclérose, maladie de Parkinson et d'Alzheimer, sclérose en plaques, cancers...). Les mécanismes régulant l'activation de NLRP3 ne sont pas encore compris, mais les modifications post-traductionnelles de NLRP3 sont impliquées dans ce processus. Notre laboratoire a identifié différents sites d'ubiquitination et de phosphorylation sur NLRP3 par des approches biochimiques. Via la création de lignées cellulaires NLRP3 knock out reconstituées pour exprimer NLRP3 muté sur les résidus précédemment identifiés et de souris NLRP3 knock-in par la technique de CRISPR/Cas9, le travail de thèse a consisté en l'étude de l'impact fonctionnel de ces modifications. Ces résultats montrent que les substitutions de deux lysines identifiées comme étant ubiquitinées conduisent à une dérégulation de l’activation de l'inflammasome NLRP3 dans les cellules primaires. Un nouveau point de contrôle de l'activation de NLRP3 a ainsi pu être mis en lumière

Spotlight on the NLRP3 inflammasome pathway

International audienceInflammation is triggered by a repertoire of receptors detecting infections and damages. Some of these receptors directly bind microbial ligands, while others recognize endogenous molecules exposed under stress conditions, including infections. Most of these receptors can be engaged by a relatively limited number of stimuli. Differently, NLRP3 acts as a broad sensor of cell homeostasis rupture and can be activated downstream of a plethora of stimuli. NLRP3 then assembles a multiprotein platform resulting in caspase-1 activation, which controls, by direct cleavage, the maturation of cytosolic pro-cytokines including pro-interleukin-1β. In addition, caspase-1 processes cytosolic gasdermin-D and unleashes its pore-forming N-terminal domain, leading to the release of mature cytosolic cytokines and alarmins, as well as pyroptotic cell lysis. Accumulating evidences of the aggravating role of NLRP3-mediated inflammation in various highly prevalent human conditions, including diabetes, neurodegenerative and cardiovascular diseases, raises a huge clinical interest. Nevertheless, the molecular mechanism governing NLRP3 activation remains insufficiently understood. In line with the detrimental consequences of NLRP3 activation illustrated by the aforementioned pathologies, this process is tightly regulated. In this review, we address the current understanding of the control of NLRP3 activity which can be divided into two coordinated processes referred to as priming and activation. In particular, we detail the emerging role of NLRP3 post-translational modifications critical in inflammasome assembly regulation

NLRP3, un inflammasome sous contrôle

International audienceThe innate immunity constitutes an efficient barrier by rapidly detecting pathogens and tissue damages through pattern recognition receptors including NLRP3. Moreover, inappropriate NLRP3 activation causes deleterious inflammation and contributes to various conditions including atherosclerosis, diabetes, gout and Alzheimer's diseases. NLRP3 assembles a multimeric inflammasome complex serving as an activation platform for caspase-1 that controls processing and release of cytosolic inflammatory factors and cytokines including IL-1β Inflammasome assembly is tightly controlled and requires coordinated NLRP3 priming, through cytokine or other pattern recognition receptors, followed by activation by cellular stress. Here, we describe recent advances in the understanding of the signalling pathways supporting the priming and activation of NLRP3, with a special focus on the key role of post-translational modifications of NLRP3, including phosphorylation and ubiquitination, in inflammasome regulation.La réponse immunitaire innée protège l’organisme par la détection rapide des agents pathogènes et des lésions via des récepteurs spécialisés, dont NLRP3. Celui-ci assemble un inflammasome, un complexe cytosolique de signalisation qui active la caspase-1, contrôle la libération de cytokines et de facteurs inflammatoires produits dans le cytosol comme les interleukines 1α/β Les pathologies inflammatoires associées à NLRP3, dont la goutte, révèlent la nécessité d’un contrôle étroit de son activité. Cette revue présente les avancées sur la signalisation du priming (ou amorçage) du complexe puis de son activation avec une attention particulière sur le rôle des modifications post-traductionnelles de NLRP3

Analysis of the SUMO2 proteome during HSV-1 Infection

Covalent linkage to members of the small ubiquitin-like (SUMO) family of proteins is an important mechanism by which the functions of many cellular proteins are regulated. Sumoylation has roles in the control of protein stability, activity and localization, and is involved in the regulation of transcription, gene expression, chromatin structure, nuclear transport and RNA metabolism. Sumoylation is also linked, both positively and negatively, with the replication of many different viruses both in terms of modification of viral proteins and modulation of sumoylated cellular proteins that influence the efficiency of infection. One prominent example of the latter is the widespread reduction in the levels of cellular sumoylated species induced by herpes simplex virus type 1 (HSV-1) ubiquitin ligase ICP0. This activity correlates with relief from intrinsic immunity antiviral defence mechanisms. Previous work has shown that ICP0 is selective in substrate choice, with some sumoylated proteins such the promyelocytic leukemia protein PML being extremely sensitive, while RanGAP is completely resistant. Here we present a comprehensive proteomic analysis of changes in the cellular SUMO2 proteome during HSV-1 infection. Amongst the 877 potentially sumoylated species detected, we identified 124 whose abundance was decreased by a factor of 3 or more by the virus, several of which were validated by western blot and expression analysis. We found many previously undescribed substrates of ICP0 whose degradation occurs by a range of mechanisms, influenced or not by sumoylation and/or the SUMO2 interaction motif within ICP0. Many of these proteins are known or are predicted to be involved in the regulation of transcription, chromatin assembly or modification. These results present novel insights into mechanisms and host cell proteins that might influence the efficiency of HSV-1 infection

List of putative SUMO2 substrate proteins that are reduced in abundance in the purified infected compared to uninfected samples.

<p>The entries are shaded by degree of change, and all gave H/L ratios of 2 or greater with SigB values <0.1. The darkest shading indicates greater than 10-fold decrease, then in order of shading 7–10 fold, 5–7 fold, 3–5 fold and 2–3 fold.</p

Degradation of selected cellular proteins by ICP0 in the absence of infection.

<p>A. HA-TetR and HA-cICP0 cells were treated with doxycycline (100 ng/ml) for 24 h (+) or left untreated (-), then whole cell extracts were prepared and analyzed by western blotting for the indicated proteins using antibodies directed against the endogenous proteins. The dashes on the right indicate the major presumed specific bands (determined on the basis of analyses in previous figures) in each case. Except in the cases of CITED2 and ZBTB4, these major bands decrease in the presence of ICP0. The upper dash in the ZBTB4 panel indicates a potential sumoylated form that is sensitive to ICP0. (B). Analysis of HA-cICP0 cells (left, lanes 1 and 2) and derivatives of HA-cICP0 cells that had been transduced with lentivirus vectors expressing myc-tagged BEND3 (left, lanes 3 and 4) and MBD1 (right), before and after induction of ICP0 expression, illustrating that ICP0 is sufficient to degrade BEND3 and MBD1.</p