Trafic membranaire: trier, déformer, couper
Notre laboratoire étudie également le trafic membranaire à l'intérieur de la cellule et aux mécanismes contrôlant le flux de membranes à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule par des processus tels que l'endo- et l'exocytose. Notre intérêt se porte à la fois sur les protéines et les lipides impliqués, et nous sommes particulièrement intéressés par les phénomènes dépendant de la courbure ou médiés par elle, qui jouent un rôle crucial dans tous les types de transport vésiculaire. Ainsi, nous essayons de répondre aux questions suivantes : comment différentes protéines et différents lipides contribuent à la formation de compartiments membranaires fortement courbés et comment la courbure peut contrôler leur activité. De plus, nous étudions les mécanismes impliqués dans la dernière étape de la formation de vésicules : la scission membranaire.
Investigateurs du projet:
Joanna Podkalicka, Zhi-Qian Wu, Pulkit Aditya, Feng-Ching Tsai
Sous-projet 1
Un nouveau rôle pour la cavéoline: le transport de la sphingomyéline vers la membrane plasmique
Le tri des lipides et des protéines est un processus crucial qui maintient l'homéostasie membranaire entre les organelles des cellules eucaryotes pendant le transport intracellulaire, ce qui confère des propriétés uniques à chaque compartiment cellulaire. Nous étudions comment des lipides tels que la sphingomyéline (SM) qui forment des membranes rigides, sont transportés des compartiments internes et enrichis à la membrane plasmique. Nous étudions en particulier le mécanisme de tri lipidique médié par les protéines, qui met en jeu des protéines ayant une affinité à la fois pour les membranes courbées et pour des espèces lipidiques spécifiques. Le but du projet est de déterminer le rôle de la cavéoline comme une protéine potentielle participant au trafic des SM vers la membrane plasmique.
Principaux collaborateurs
Christophe Lamaze (UMR3666)
Daniel Lévy (UMR168)
Franck Perez (UMR144)
Christopher Burd (Yale School of x@c, US)
Sous-projet 2
Scission membranaire dans les cellules
Description du projet
La scission de la membrane est essentielle dans de nombreux processus cellulaires, notamment la division cellulaire et la génération de vésicules de transport. Juste avant que la scission ne se produise, la membrane d'un bourgeon vésiculaire ou d'un tubule est fortement courbée avec un cou en forme de selle de cheval. De plus, des protéines sont assemblées au site de pré-scission pour fournir les forces mécaniques nécessaires surmonterpour vaincre la résistance viscoélastique de la membrane. Nous nous intéressons à la manière dont les assemblages de protéines aux sites de pré-scission entraînent la scission de la membrane dans différents processus cellulaires, en particulier le cytosquelette d'actine et les complexes ESCRT-III.
Les protéines du complexe ESCRT sont des protéines conservées au cours de l'évolution qui sont impliquées dans de nombreux processus de remodelage membranaire comme la division cellulaire, la formation des corps multi-vésiculaires (MVB) ou la réparation de la membrane nucléaire. Le complexe ESCRT-III est recruté par la cellule pendant la dernière partie du processus de remodelage pour effectuer la scission de la membrane. Il a été démontré que le complexe ESCRT-III est principalement recruté sur les membranes ayant une courbure gaussienne négative.
Le cytosquelette d'actine, plus spécifiquement le réseau d'actine ramifié médié par le complexe Arp2/3, a été identifié comme l'une des machineries clés impliquées dans la scission membranaire au niveau de la membrane plasmique et sur de nombreux organites (le réseau trans-Golgien, les endosomes et les mélanosomes). Cependant, malgré que sa participation à la scission membranaire soit bien documentée, la façon dont l'actine opère est incomprise pour le moment.
Pour comprendre les mécanismes de scission propres à ces complexes et au cytosquelette d'actine, nous utilisons des systèmes de reconstitution in vitro composés de membranes modèles et de protéines purifiées, combinés à des outils biophysiques.
(A) (B)
membrane causée par (A) le complexe ESCRT-III et (B) le cytosquelette d'actine.
CHMP2A-ΔC(+CHMP3) à l'intérieur du cou du tube. Barre d'échelle : 5 μm.
induite par CHMP4B-ΔC+CHMP2B-ΔC. Barre d'échelle : 50 nm.
Principaux collaborateurs
Christophe Le Clainche (Institut de Biologie Intégrative de la Cellule, I2BC)
Ya-Wen Liu (National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan)
Senthil Arumugam (Monash University, Melbourne, Australia)
Cédric Delevoye - UMR 144)
Bassam Hajj (UMR168)
Aurélie Bertin (UMR168)
Winfried Weissenhorn (IBS, Grenoble)
Pierre Sens (UMR168)