Thèse soutenue le 21 mai 2025 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Grenoble Alpes - Spécialité : Biologie cellulaire.

Résumé :
La déubiquitinase USP8 joue un rôle essentiel dans divers processus cellulaires, notamment l'apoptose, la réponse aux dommages de l'ADN, l'autophagie et l'endocytose. Elle régule en particulier la stabilité de multiples cibles dont la proto-oncoprotéine EGFR, en s’opposant notamment à l’activité d’ubiquitine ligases et en limitant leur dégradation. La dérégulation de USP8, résultant de mutations ou d'une expression anormale, a été associée à plusieurs pathologies, notamment des cancers, des troubles neurodégénératifs et la maladie de Cushing, une maladie endocrinienne rare causée par des microadénomes hypophysaires. USP8 est aujourd’hui considérée comme une cible thérapeutique prometteuse. Une caractérisation complète de son interactome (cibles, régulateurs....) est donc essentielle pour avoir accès à l'étendue des fonctions de USP8 et les voies de signalisation sous son contrôle, et pour identifier des interfaces USP8-partenaires pertinentes qui pourraient être ciblées dans une perspective thérapeutique. Dans ce cadre, j'ai étudié plus précisément l'interaction de USP8 avec deux partenaires potentiels, la protéine NuMA1 (nuclear mitotic apparatus protein 1) et la protéine EB1 (end-binding protein 1), identifiées dans un crible double-hybride. Mon travail s'est focalisé en grande partie sur NuMA1. En utilisant des tests de pull-down et des constructions tronquées de USP8 et de NuMA1, j’ai validé leur interaction directe et déterminé les domaines d’interaction, à savoir le domaine rhodanèse de USP8 et une petite région du domaine hélicoïdal central de NuMA1 responsable de sa dimérisation. Des approches de modélisation structurale utilisant Alphafold suggèrent que USP8 lie les deux protéines NuMA1 au sein du dimère et ont permis d’identifier les résidus clés impliqués dans l'interaction, que nous avons confirmés par mutagenèse. Des essais fonctionnels dans des cellules HEK293T ont montré que l’extinction d’USP8 par siARN affecte l'ubiquitination de NuMA1. Parallèlement à ces travaux, des données préliminaires portant sur la protéine EB1, partenaire de NuMA1 pendant la mitose, ont confirmé sa liaison directe avec USP8 in vitro, impliquant également le domaine rhodanèse de la déubiquitinase. Ces résultats suggèrent un nouveau rôle pour USP8 dans des processus impliquant le réseau microtubulaire, qui devra être étudié de manière plus approfondie pour comprendre pleinement les conséquences physiopathologiques de la dérégulation de USP8 et l'impact de son ciblage dans un objectif thérapeutique.


Mots clés : USP8, ubiquitination, NuMA1, EB1, signalisation cellulaire, microtubules​