– Ub-GTPases

L'endocytose et le trafic endosomal contrôlent la fonction d'un grand nombre de protéines, dont des récepteurs et des transporteurs, en contrôlant dans le temps et l'espace leur localisation entre l'intérieur de la cellule et la membrane plasmique. Par conséquent, ces processus sont impliqués dans un grand nombre de fonctions cellulaires. De plus, les mécanismes moléculaires de ces voies sont très souvent détournés par des pathogènes pour permettre leur phagocytose puis la colonisation des cellules hôtes et des tissus avoisinants. Les petites GTPases Rab et Rho de la grande famille de Ras sont impliquées dans le contrôle, respectivement, du trafic intracellulaire et de la dynamique du cytosquelette d'actine. Les équipes impliquées dans ce projet ont largement contribué à impliquer Rab4 dans le contrôle du trafic endosomal et Rho/Rac dans la phagocytose de bactéries. L'équipe 1 va continuer ses recherches sur les fonctions de Rab4, en étudiant la protéine Rab4a mais aussi, et pour la première fois, la protéine Rab4b, ceci en utilisant des outils récemment développés spécifiques. L'équipe 2, qui vient de découvrir les mécanismes moléculaires impliquant Rac dans la phagocytose bactérienne, va maintenant s'intéresser au rôle de Cdc42 dans ce processus. Par ailleurs la phagocytose de bactéries nécessite probablement le trafic endosomal et le destin des bactéries internalisées va dépendre de comment la bactérie détourne le trafic endosomal afin d'éviter d'être dirigée dans la voie de dégradation lysosomiale. Nos objectifs conjoints sont maintenant de déterminer les interconnections entre Rab4 (a et/ou b) et les GTPases Rho dans le contrôle de l'endocytose et du trafic endosomal pour la phagocytose de bactéries et la colonization de cellules hôtes, en étudiant l'infection de cellules épithéliales de vessie par Echerichia coli uropathogènes. - Cette étude sera faite dans le contexte d'un rôle possible de l'ubiquitylation pour le contrôle des fonctions des GTPases Rab4b et Rho. En effet, les GTPases Rho (dont Cdc42) sont connus depuis peu pour être contrôlées par ubiquitylation, et nos observations non publiées indiquent que Rab4b, mais pas Rab4a, est également ubiquitylée. Nous caractériserons donc les formes ubiquitylées de ces GTPases. Nous déterminerons (i) les résidus de lysines qui sont ubiquitylés (ii) les formes des GTPases qui sont ubiquitylées (active, inactive, membranaire ou cytosolique...) (iii) les conséquences de l'ubiquitylation sur la localisation subcellulaire de ces GTPases (iv) l'implication de cette ubiquitylation dans la dégradation de ces GTPases. Nous déterminerons l'importance de l'ubiquitylation pour l'interaction physique et fonctionnelle entre les GTPases et leurs effecteurs connus. Nous rechercherons aussi des protéines capables d'interagir spécifiquement avec les formes ubiquitylées de ces GTPases. - L'ensemble de notre projet devrait permettre de déterminer le rôle de l'ubiquitylation dans le contrôle de l'activité de Rab4 et des protéines Rho dans l'endocytose et le trafic endosomal, avec les conséquences possibles dans la phagocytose de bactérie et les processus conduisant à l'infection bactérienne. - ...