Activité de recherche

La protéolyse joue un rôle majeur dans le contrôle de la croissance ou de l'atrophie musculaire. Cependant, les mécanismes de régulation de la protéolyse par les nutriments, les facteurs hormonaux et/ou l'activité musculaire sont encore peu connus. Nos travaux indiquent que le système protéolytique ubiquitine-protéasome dépendant (UPS) est responsable de la dégradation des protéines contractiles majeures. L'UPS est un système complexe hautement régulé, formé de plus d'un millier de protéines qui joue un rôle crucial dans le contrôle de la masse musculaire. Nous étudions les mécanismes de régulation de l’UPS, ainsi que la coordination possible de cette voie avec les autres systèmes protéolytiques (notamment la voie lysosomale et les caspases). Nous recherchons également des marqueurs des fontes protéiques musculaires, et en particulier de la sarcopénie (fonte musculaire associée au vieillissement).

La compréhension des mécanismes régulant la masse protéique musculaire est nécessaire pour maintenir la force musculaire au cours de différents états cataboliques d'origine pathologique fréquemment rencontrés en clinique humaine (cancers, infections, traumatismes, insuffisance rénale, etc.), ou d'origine physiologique (sarcopénie).

Le but ultime de nos travaux est donc de limiter ou prévenir les pertes protéiques musculaires observées au cours de ces états cataboliques, mais aussi de restaurer la fonction musculaire après une agression. Nos travaux ont donc d'importantes applications dans le domaine de la santé avec une réduction des durées d’hospitalisation et une amélioration de l'efficacité des traitements se traduisant par une diminution des coûts de santé.
Nous disposons d’une variété de modèles in vitro, cellulaires (C2C12, L6), animaux (rongeurs; suspension, immobilisation,…) et humains (biopsies ). Nous sommes également spécialisés dans l'étude des interactions protéine-protéine par différentes approches dont la SPR (Biacore).

Publications

• Polge C, Leulmi R, Jarzaguet M, Claustre A, Combaret L, Béchet D, Heng AE, Attaix D, Taillandier D. UBE2B is implicated in myofibrillar protein loss in catabolic C2C12 myotubes. Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle , In press 2015. doi: 10.1002/jcsm.12060
• Polge C, Attaix D, Taillandier D. Role of E2-Ub-conjugating enzymes during skeletal muscle atrophy. Front Physiol. 2015 Mar 10;6:59. doi: 10.3389/fphys.2015.00059.   
• Klaus A, Polge C, Zorman S, Auchli Y, Brunisholz R, Schlattner U. A two-dimensional screen for AMPK substrates identifies tumor suppressor fumarate hydratase as a preferential AMPKα2 substrate. J Proteomics. 2012 Jun 18;75(11):3304-13. doi: 10.1016/j.jprot.2012.03.040. 
• Polge C, Heng AE, Jarzaguet M, Ventadour S, Claustre A, Combaret L, Béchet D,  Matondo M, Uttenweiler-Joseph S, Monsarrat B, Attaix D, Taillandier D. Muscle actin is polyubiquitinylated in vitro and in vivo and targeted for breakdown by the E3 ligase MuRF1. FASEB J. 2011 Nov;25(11):3790-802. doi: 10.1096/fj.11-180968. 
• Brückner A, Polge C, Lentze N, Auerbach D, Schlattner U. Yeast two-hybrid, a powerful tool for systems biology. Int J Mol Sci. 2009 Jun 18;10(6):2763-88. doi: 10.3390/ijms10062763. Review.

Parcours et Éléments de CV

Parcours :

• Juin 2004 : Doctorat de Biologie Végétale – Institut de Biologie des Plantes - UMR CNRS/ Université Paris Sud (Orsay) - Laboratoire Génome, Evolution et Développement des Plantes - Allocation MENRT
  Durée : janvier 2000 – juin 2004. Directrice de thèse : Dr Martine THOMAS
  Sujet : Étude de la structure des complexes kinases AKIN/ AMPK chez Arabidopsis thaliana ; expression et fonctions des sous-unités de type beta
• 2004-2006 : Contrat post-doctoral : Institut de Recherches en Technologies et Sciences pour le Vivant (iRTSV)– CEA Grenoble – Laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale – UMR CEA/ CNRS/ INRA/ Université J. Fourier
  Durée : décembre 2004 – décembre 2006. Contrat CEA. Directeur de projet : Dr Renaud BROUQUISSE.
  Sujet : Fonction du protéasome dans la tolérance des plantes à un stress par les métaux lourds
• 2007-2008 : Contrat post-doctoral : INSERM U884 – Université Joseph Fourier, Grenoble - Laboratoire de Bioénergétique Fondamentale et Appliquée
  Durée : janvier 2007 – décembre 2008. Contrat européen. Directeur de projet : Pr Uwe SCHLATTNER.
  Sujet : Physiologie moléculaire de l’AMPK dans l’homéostasie énergétique cellulaire animale
• Depuis janvier 2009 : Chercheur INRAE – Clermont-Ferrand – Unité de Nutrition Humaine, équipe Protéolyse. Directeur d’équipe : Dr. Didier ATTAIX.
  Sujet : Dégradation des protéines myofibrillaires majeures du muscle squelettique par la voie ubiquitine protéasome dépendante.
• Octobre 2013 : Habilitation à Diriger la Recherche

Financements :

« Métabolisme de protéines myofibrillaires majeures (actine, myosine, téléthonine…) du muscle squelettique : Identification des E3 ligases impliquées », (2008-2011) Financement de l’AFM-Téléthon (Coordinateur du projet : D. Taillandier)

« Identification of E2/ E3 couples involved in skeletal muscle atrophy », (2013-2014). Financement « Trampoline » de l’AFM-Téléthon (Coordinateur du projet : C. Polge)