Résumé

L'inflammasome NLRP3 est composé du capteur NLRP3, de l'adaptateur ASC et de l'effecteur Caspase-1. Un grand nombre de protéines sont impliquées dans son amorçage, son activation et sa régulation. Parmi eux, la sérine/thréonine kinase NEK7, impliquée dans la mitose, interagit avec NLRP3 pour gérer l'assemblage et l'activation de l'inflammasome.

PCNA est une protéine d'échafaudage nucléaire essentielle à la réplication de l'ADN dont les fonctions dépendent des protéines associées. Dans le neutrophile, cellule différenciée qui ne prolifère pas, la protéine PCNA est exclusivement cytoplasmique et régule les fonctions des neutrophiles par interaction avec différents partenaires protéiques. Cela inclut les pro-Caspases-3/8/9/10 pour réguler l'apoptose, et la sous-unité p47phox de la NADPH oxydase pour réguler la production d'espèces réactives de l'oxygène.

Nous avons donc émis l’hypothèse que la protéine PCNA cytoplasmique pourrait servir de plateforme de régulation de l’inflammasome NLRP3 via son interaction avec ses composants. Nous avons étudié son rôle dans les cellules THP-1 humaines différenciées en macrophages, dans lesquels la protéine PCNA est principalement relocalisée dans le cytoplasme, et les voies de signalisation des inflammasomes NLRP3 sont clairement définies. Le peptide p21 se lie à PCNA avec une forte affinité et permet la dissociation des interactions de PCNA avec ses autres partenaires. Nous avons montré que le peptide p21 inhibait la sécrétion d'IL-1β induite par la nigéricine, le clivage de la pro-Caspase-1 et le clivage de la gasdermine D activant la pyroptose. En revanche, seul le T2AA, qui se lie à PCNA sur des sites différents de ceux du peptide p21, inhibait l'activation de l'inflammasome NLRP3 par les cristaux d'urate monosodique. Cependant, le peptide p21 et le T2AA inhibaient la sécrétion d'IL-1β induite par la phagocytose d'Escherichia coli entéropathogènes. Ces résultats démontraient que la prévention de l'interaction de PCNA avec ses partenaires inhibait l'activation des inflammasomes NLRP3 canonique et non canonique dans les macrophages THP-1. De plus, nous avons montré que la protéine PCNA cytoplasmique pouvait interagir avec NLRP3 dans les macrophages THP-1 au repos, et que la stimulation par la nigéricine entraînait la liaison de PCNA cytoplasmique à la fois à NLRP3 et à NEK7. Le peptide p21, qui altère l’activation de l’inflammasome, diminuait l’interaction PCNA-NEK7. Enfin, en utilisant des macrophages dérivés de la moelle osseuse de souris knock-out p21, nous avons montré que la protéine p21 pouvait être un répresseur naturel de l'inflammasome NLRP3. Nos résultats identifient ainsi PCNA et p21 comme de nouveaux régulateurs de l'activation de l'inflammasome NLRP3 dans les macrophages.