DYNAMIQUE DE LA PHOSPHATIDYLSÉRINE
La phosphatidylsérine (PS) est un lipide anionique essentiel au bon fonctionnement des cellules eucaryotes. Elle est distribuée de manière non homogène dans la cellule : sa concentration est multipliée par cinq entre le réticulum endoplasmique (RE), son site de synthèse, et la membrane plasmique (MP), où ce lipide très abondant apporte des charges négatives qui jouent un rôle clé dans des processus tels que la signalisation et la fusion cellulaire. La PS est par ailleurs essentiellement présente sur le feuillet interne de la MP, et, lorsqu'elle est exposée sur le feuillet externe de la MP, elle peut induire l'apoptose et l'élagage synaptique.
Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, le transport sélectif de la PS entre le RE et la MP par la protéine de transfert de lipides Osh6 est nécessaire à son enrichissement dans la MP. On sait qu'Osh6 intervient au niveau des sites de contact membranaire, où elle interagit avec la protéine Ist2 ancrée dans la membrane du RE et qui relie le RE à la MP via sa longue extrémité C-terminale désordonnée (figure ci-dessous).
RÔLE D'IST2 DANS CETTE DYNAMIQUE
Dans cette étude, menée en collaboration avec le CRBM (CNRS/Université de Montpellier), l'IPMC (CNRS/Université Côte d'Azur) et l'IBCP (CNRS/Université de Lyon), les auteurs démontrent qu'Ist2 est un transporteur membranaire qui catalyse un échange rapide de lipides entre les deux feuillets de la membrane du RE et que cette activité de réarrangement soutient le transfert de la PS médié par Osh6 entre le RE et la MP. Grâce à i) la reconstitution d'Ist2 en protéoliposomes et la formation de sites de contacts membranaires artificiels in vitro, ii) la mise au point d'un test de transport de lipides basé sur l'utilisation de sondes fluorescentes, iii) des analyses structurales in silico, et iv) une étude des conséquences cellulaires liées à la perturbation du transport de lipides par Ist2, les chercheurs montrent que le domaine transmembranaire d'Ist2 présent dans le RE possède une activité de scramblase de lipides, incluant la PS. De plus, la surexpression ou la suppression du domaine d'Ist2 responsable du transport de lipides affecte plusieurs processus liés au RE, notamment le transport vésiculaire médié par les vésicules COPII, et l'homéostasie des gouttelettes lipidiques. Ces effets impliquent spécifiquement des acides aminés d'Ist2 prédits pour jouer un rôle prépondérant dans le transport de lipides (lipid scrambling).
L'ensemble de ces résultats indique qu'Ist2 possède une activité de scramblase et établit que le scrambling des lipides dans le RE par Ist2 contrôle plusieurs fonctions cellulaires, soulignant l'importance de la dynamique des lipides pour la fonction du RE.
Résumé adapté de l'actualité de l'I2BC
Contact : Guillaume Lenoir guillaume.lenoir@i2bc.paris-saclay.fr
- Le réticulum endoplasmique (RE) est un organite présent dans les cellules eucaryotes. Prolongement de la membrane nucléaire, il est le siège de la fabrication des protéines sécrétées ou membranaires et de la majeure partie des lipides.
- Les scramblases permettent le mouvement passif et bidirectionnel des phospholipides entre les deux feuillets des membranes cellulaires, favorisant ainsi la symétrie de la membrane du point de vue de la composition en lipides. Dans le RE, où la synthèse des phospholipides est limitée à un seul feuillet membranaire, l'activité des scramblases est essentielle pour assurer une expansion membranaire équilibrée.
- Les vésicules COPII sont de petites vésicules de transport intracellulaire qui assurent l'acheminement des protéines et des lipides du RE vers l'appareil de Golgi. Elles constituent une étape essentielle de la voie de sécrétion des cellules eucaryotes.