Dynamique des membranes et trafic intracellulaire

Notre groupe étudie les mécanismes moléculaires impliqués dans la structure des organites et dans le trafic membranaire dans les voies sécrétoire et endocytique ainsi que les mécanismes menant à la dérégulation ou au détournement de ces voies dans des maladies humaines.

Les cellules eucaryotes sont caractérisées par l’existence de compartiments membranaires internes (organites). Les voies de trafic membranaire assurent la communication entre ces organites intracellulaires et entre la cellule et son environnement externe. Nos études récentes sont centrées sur l’appareil de Golgi, l’organite central du tri et de la maturation des protéines dans la cellule, situé à l’intersection des voies sécrétoire et endocytique. La petite protéine G Arf1 est un interrupteur moléculaire régulant la déformation des membranes ainsi que les flux entrant et sortant du Golgi. Arf1 est activé par une famille de protéines (appelées facteurs d’échange de nucléotide guanylique, ou GEF) dont la fonction est nécessaire dans le maintien de la structure du Golgi. Ces protéines jouent aussi un rôle important dans de nombreuses autres voies de trafic. Le facteur d’échange d’Arf1 (Arf1-GEF) GBF1 est localisé au niveau du cis-Golgi et du compartiment intermédiaire entre le réticulum et le Golgi (ERGIC) (Figure 1A). GBF1 régule le trafic dans la voie sécrétoire. Localisé aussi sur les gouttelettes lipidiques (Figure 1B), GBF1 intervient dans une nouvelle voie de transport permettant de charger des protéines à la surface des gouttelettes lipidiques comme par exemple la triglycéride-lipase ATGL (Figure 2).





Les protéines Arf recrutent de nombreux effecteurs dont les protéines de manteau et les facteurs d’attachement. Le manteau participe à la déformation des membranes permettant de former une vésicule alors que le facteur d’attachement contrôle l’adressage et la fusion de la vésicule avec sont compartiment accepteur. Les protéines de manteau ainsi que les facteurs d’attachement possèdent des motifs permettant de détecter la courbure d’une membrane. Ces senseur de courbure, par exemple le motif ALPS (amphipathic lipid packing sensor), peuvent distinguer une membrane courbe d’une membrane plane. En collaboration avec l’équipe de Bruno Antonny, IPMC/Université de Nice, France, nous étudions de nouvelles classes de senseur de courbure de membrane adaptées aux différents types de vésicules rencontrées dans la cellule. Dans la levure, le motif ALPS du facteur d’attachement au Golgi GMAP210 permet de fixer des vésicules de la voie sécrétoire précoce causant leur accumulation (Figure 3).

Sélection de publications

Iwona M. Pranke, Vincent Morello, Joëlle Bigay, Kimberley Gibson, Jean-Marc Verbavatz, Bruno Antonny*, Catherine L. Jackson*. 2011. {alpha}-Synuclein and ALPS motifs are membrane curvature sensors whose contrasting chemistry mediates selective vesicle binding. J Cell Biol. 194:89-103. (*co-corresponding authors)
Abstract

Julie G. Donaldson and Catherine L. Jackson. 2011. ARF family G proteins and their regulators: roles in membrane transport, development and disease. Nat Rev Mol Cell Biol. 12:362-75.
Abstract

Yi Deng*, Marie-Pierre Golinelli-Cohen*, Elena Smirnova and Catherine L. Jackson. 2009. A COPI coat subunit interacts directly with an early-Golgi localized Arf exchange factor. EMBO Reports 10: 58-64 (*co-first authors).
Abstract

Krishnakant G. Soni, Gonzalo A. Mardones, Rachid Sougrat, Elena Smirnova, Catherine L. Jackson* and Juan S. Bonifacino*. 2009. Coatomer-dependent Protein Delivery to Lipid Droplets. J Cell Science 122: 1834-1841. (*co-corresponding authors)
Abstract

Smirnova, Elena, Elysa B. Goldberg, Kira Makarova, Lin Lin, William J. Brown and Catherine L. Jackson. 2006. ATGL has a key role in lipid droplet/adiposome degradation in mammalian cells. EMBO Rep. 7:106-113.
Abstract

Dernière modification 23/11/2012

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