Avril 2018 : Une hélice amphipathique gigantesque pour couvrir les gouttelettes lipidiques

Les gouttelettes lipidiques (lipid droplets ou LDs) sont des organites cellulaires essentiels, mais la façon dont les protéines qui régulent la fonction des LDs ciblent ces organites est mal comprise. Dans un article de Copic et al., publié le 6 avril dans Nature Communications, l'équipe Jackson-Verbavatz a utilisé une protéine remarquable, la périlipine 4, comme modèle d’étude de l'interaction protéine-LD. Ils démontrent à la fois in vitro et dans des cellules que l'hélice amphipathique exceptionnellement longue de la perilipine 4 peut se lier directement au coeur lipidique neutre des LDs, agissant comme revêtement qui en contrôle la taille.

La plupart des cellules et des organismes stockent de l'énergie sous forme de triglycerides et autres lipides neutres dans des gouttelettes lipidiques (LDs). La mauvaise régulation de la fonction LD est lié à des maladies telles que l'obésité, le cancer et les lipodystrophies. Contrairement aux autres organites intracellulaires, les LDs sont entourées d'une monocouche de phospholipides. De nombreuses protéines interagissent avec la surface lipidique des LDs par le biais d'hélices amphipathiques, sans que l'on sache comment de telles hélices peuvent faire la distinction entre les LDs et d'autres compartiments cellulaires. La périlipine 4 est une protéine de mammifère de la famille des périlipines qui contient dans sa séquence une hélice amphipathique dont la longueur est sans équivalent : presque 1000 acides aminés !

L'équipe Jackson-Verbavatz a combiné la mutagenèse avec l'imagerie par fluorescence cellulaire pour démontrer que la surface des LDs est très tolérante pour la liaison des hélices amphipathiques. Ils montrent que la spécificité de la périlipine 4 ciblant les LDs est obtenue par la combinaison de la longueur et de la faible hydrophobicité de son hélice amphipathique, minimisant l'interaction avec les bicouches lipidiques. En collaboration avec le groupe de B. Antonny (IPMC, Sophia Antipolis), ils démontrent que cette spécificite provient de la capacité de la périlipine 4 à se replier au contact de l’huile, l’émulsifiant pour former de petites gouttelettes revêtues uniformément. Dans les cellules, la capacité de la périlipine 4 à interagir directement avec le noyau lipidique des LDs peut être importante pour leur stabilisation, par exemple lors de la différenciation adipocytaire où la perilipine 4 est connue pour être fortement exprimée.

  • En savoir + :
    Alenka Čopič, Sandra Antoine-Bally*, Manuel Giménez-Andrés*, César La Torre Garay*, Bruno Antonny, Marco M. Manni, Sophie Pagnotta, Jeanne Guihot, Cathy L. Jackson
    A giant amphipathic helix from a perilipin that is adapted for coating lipid droplets.
    Nature Communications, 2018 April 6, 9:1332. doi: 10.1038/s41467-018-03717-8

Contact : Alenka Copic, équipe Dynamique des membranes et trafic intracellulaire, tél.: +33 1 57 27 80 05

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