Mai 2017 : Comment les cellules s’adaptent-elles à une carence en sucre ?

Dans un article publié le 3 mai dans the Journal of Cell Biology, l’équipe dirigée par Sébastien Léon, à l’institut Jacques Monod, a révélé un nouveau mécanisme qui contrôle la dégradation des transporteurs de sucre, localisés à la surface des cellules. Ce mécanisme fait intervenir une protéine de la famille des arrestines, nommée Csr2 qui est régulée, à plusieurs niveaux, par la disponibilité en glucose.

Les cellules sont délimitées par une membrane, appelée membrane plasmique. Des protéines appelées transporteurs sont insérées dans cette membrane et permettent aux différents nutriments de pénétrer à l’intérieur de la cellule. En fonction de l’évolution des conditions nutritionnelles de l’environnement, certains de ces transporteurs deviennent inutiles. Ils sont donc dégradés par la cellule grâce à un mécanisme appelé endocytose.
Notre équipe étudie l’endocytose chez la levure de boulanger, un organisme modèle composé d’une seule cellule. Comme les cellules humaines, la levure possède des transporteurs à sa surface, dont elle doit réguler l’abondance en utilisant les mêmes mécanismes que les cellules humaines. La levure utilise un sucre, le glucose, pour produire l’énergie nécessaire à sa croissance.
Nous avons caractérisé un nouveau mécanisme qui permet la dégradation des transporteurs de glucose lorsque les levures sont soumises à une carence en glucose. Ce mécanisme dépend d’une protéine de la famille des arrestines, nommée Csr2. Chez l’Homme, les arrestines sont d’importants régulateurs du métabolisme et certaines d’entre elles sont des suppresseurs de tumeur, c’est-à-dire que leur absence peut causer des cancers. Il est donc très important de comprendre le rôle de ces arrestines et leur régulation par la physiologie cellulaire.
Nous avons découvert que Csr2 est fabriquée et devient active uniquement en absence de glucose. Son activité est régulée par de nombreuses modifications post-traductionnelles. Cette régulation complexe fait intervenir plusieurs acteurs (voies de signalisation PKA, AMPK) dont l’activité est elle-même régulée par la disponibilité en glucose. Ainsi, cette étude montre que la régulation d’une arrestine par la signalisation cellulaire contribue à l’homéostasie des transporteurs et donc à l’adaptation des cellules à leur environnement.

Pour en savoir plus :
Multilevel regulation of an α-arrestin by glucose depletion controls hexose transporter endocytosis. Junie Hovsepian, Quentin Defenouillère, Véronique Albanèse, Libuse Vachova, Camille Garcia, Zdena Palkova, Sébastien Léon. J. cell biol. May 3, 2017

Contacts :   Sébastien Léon et Junie Hovsepian ,équipe Trafic membranaire, ubiquitine et signalisation, tél. : + 33 (0)1 57 27 80 57/50

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