Ubiquitine et trafic intracellulaire

 

 

La voie de sécrétion permet l'acheminement de certaines protéines de leur lieu de synthèse, le réticulum endoplasmique, vers différentes organelles, la membrane plasmique, ou le milieu extérieur. La levure S. cerevisiae a constitué un outil de choix pour l'étude de ce processus, essentiel à  la viabilité cellulaire. 


La voie d'endocytose, qui permet la pénétration de certains nutriments, ou l'internalisation de récepteurs ou transporteurs en réponse à  divers ligands a fait l'objet d'études plus récentes dans cet organisme modèle. C'est en particulier chez S. cerevisiae qu'a été démontré le rôle crucial joué par l'ubiquitine à  différentes étapes de cette voie. Ces fonctions de l'ubiquitylation aboutissent à  l'adressage des protéines cibles dans le lysosome/vacuole pour dégradation ou maturation, et diffèrent donc de l'ubiquitylation conduisant à  la dégradation par le protéasome.

Les études à  ce sujet constituent la thématique principale de l'équipe. Nous avons été parmi les premiers à  comprendre que chez la levure, le signal d'internalisation majeur consiste en l'addition covalente d'ubiquitine sur les protéines de membrane plasmique. Cette modification, médiée par l'ubiquitine protéine ligase Rsp5, est déclenchée en présence de ligands (récepteurs), ou de substrats ou nutriments (transporteurs). Des homologues humains de Rsp5 interviennent dans une voie d'endocytose ubiquitine-dépendante, et une maladie génétique, le syndrome de Liddle provient d'une déficience dans l'ubiquitylation par un de ces homologues du canal sodium ENaC.
Nous avons montré que Rsp5 joue un rôle crucial à  une autre étape de trafic intracellulaire, l'adressage de protéines membranaires vers les vésicules internes de certains endosomes clefs de la voie d'endocytose, les « corps multivésiculaires » (MVB). Il est à  noter que les mécanismes mis en jeu dans l'ubiquitylation et la genèse des MVBs jouent un rôle majeur dans le bourgeonnement viral, notamment du HIV chez l'homme.

La connaissance intégrale du génome de la levure a permis le développement de nombreuses approches génomiques qui sont venues renforcer les approches génétiques. Nous avons contribué, au sein du réseau européen EUROFAN, à  l'analyse fonctionnelle de nouveaux gènes découverts par séquencage.  Nous avons identifié des gènes conservés de la levure à  l'homme impliqué dans le trafic Golgi--> vacuole, ainsi que le premier exemple de gène mis en jeu dans une voie de recyclage endosome ->  membrane plasmique.

Sélection de publications

Erpapazoglou Z, Dhaoui M, Pantazopoulou M, Giordano F, Mari M, Léon S, Raposo G, Reggiori F, Haguenauer-Tsapis R.
A dual role for K63-linked ubiquitin chains in multivesicular bodies biogenesis and cargo sorting.
Mol Biol Cell. 2012 Apr 11. [Epub ahead of print]
Abstract

Becuwe M, Vieira N, Lara D, Gomes-Rezende J, Soares-Cunha C, Casal M, Haguenauer-Tsapis R, Vincent O, Paiva S, Léon S.
A molecular switch on an arrestin-like protein relays glucose signaling to transporter endocytosis.
J Cell Biol. 2012 Jan 16;196(2): 247-259.
Abstract
In Focus in JCB, January 16, 2012

Paiva S, Vieira N, Nondier I, Haguenauer-Tsapis R, Casal M, Urban-Grimal D.
Glucose-induced ubiquitylation and endocytosis of the yeast Jen1 transporter: role of lysine 63-linked ubiquitin chains.
J Biol Chem. 2009 Jul 17;284(29):19228-36.
Abstract

Léon S, Erpapazoglou Z, Haguenauer-Tsapis R.
Ear1p and Ssh4p are new adaptors of the ubiquitin ligase Rsp5p for cargo ubiquitylation and sorting at multivesicular bodies.
Mol Biol Cell. 2008 Jun;19(6):2379-88. Epub 2008 Mar 26.
Abstract

Galan JM, Haguenauer-Tsapis R.
Ubiquitin lys63 is involved in ubiquitination of a yeast plasma membrane protein.
EMBO J . 1997 Oct 1;16(19):5847-54.
Texte intégral

Dernière modification 23/04/2012

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