Trafic membranaire et cytocinèse : Rôle des GTPases Rab35 et Arf6 dans l'établissement de domaines lipidiques PI(4,5)P2 essentiels à la division cellulaire – LipiDoDiv

La cytocinèse permet la séparation physique des cellules filles et constitue la dernière étape de la division cellulaire. Il s'agit d'un processus complexe qui commence par la contraction d'un anneau d'actine/myosineII conduisant à l'invagination d'un sillon de membrane à l'équateur de la cellule. Les cellules filles sont alors physiquement connectées par un pont intercellulaire qui doit être stabilisé pendant plusieurs heures avant sa coupure finale. Ces étapes tardives de la cytocinèse sont, de loin, les moins bien comprises. - Des cribles génomiques, en particulier dans notre équipe, ont récemment révélé que le trafic membranaire joue un rôle essentiel dans la stabilisation du pont intercellulaire et à son abscision finale. Cependant, les contributions relatives des voies d'endocytose et d'exocytose, ainsi que la nature des cargos transportés sont aujourd'hui mal comprises. Par ailleurs, une question cruciale est de comprendre comment ces voies de transport sont localement activées et coordonnées pendant la cytocinèse. - Les GTPases des familles Rab et Arf sont des régulateurs clés du trafic membranaire dans les cellules eucaryotes, et notre équipe a récemment montré que la voie Rab35 est essentielle à la cytocinèse en contrôlant la localisation du lipide PI(4,5)P2 au pont pendant la division cellulaire. L'existence d'un domaine riche en PI(4,5)P2 au pont est requis pour la cytocinèse dans différents organismes, et nous avons montré qu'il permettait de recruter localement des septines, qui ont un rôle essentiel dans les étapes tardives de la cytocinèse. Comme Rab35, Arf6 est également impliquée dans la cytocinèse et régule une voie d'endocytose, et des observations préliminaires de notre équipe suggèrent une régulation coordonnée du trafic membranaire pendant la cytocinèse par ces deux GTPases. - - Le but de ce projet de recherche est de comprendre comment le trafic membranaire régulé par les GTPases Rab35 et Arf6 contrôle la formation au pont d'un domaine lipidique riche en PI(4,5)P2 essentiel à la cytocinèse. Nous étudierons de plus comment ces voies sont activées et coordonnées pendant la cytocinèse. - - Nous proposons: - - 1- d'identifier les composants impliqués dans la synthèse et la localisation du PI(4,5)P2 pendant la cytocinèse. Nous déterminerons la localisation relative des PI4P 5-kinases et de la phosphatase PTEN pendant la cytocinèse. Nous testerons ensuite si les voies Rab35 et Arf6 régulent directement la distribution de PI(4,5)P2 en contrôlant la localisation au pont des enzymes responsables de la synthèse de ce lipide. - - 2- d'identifier les cargos transportés par la voie Rab35 et d'étudier la dynamique de cette voie pendant la cytocinèse. Nous identifierons par une approche génétique les cargos, notamment de la famille v/t-SNARE, transportés par cette voie de transport. La dynamique des vésicules Rab35, des PIP 5-kinases et des SNAREs identifiés sera comparée à celle des cargos d'autres voies d'endocytose et de sécrétion impliquées dans la division cellulaire. - - 3- de démontrer que les voies Rab35 et Arf6 régulent une même voie de trafic membranaire. Étant donné que les défauts de cytocinèse et la localisation anormale du PI(4,5)P2 sur des vacuoles intracellulaires semblent très similaires après inhibition de Rab35 ou activation d'Arf6, nous testerons si les marqueurs connus de chacune de ces voies sont affectés de la même manière après perturbation des voies Rab35 et Arf6. - - 4- de déterminer les mécanismes moléculaires régulant l'activation d'Arf6 par Rab35 pendant la cytocinèse. Si Rab35 et Arf6 régulent la même voie d'endocytose responsable de la localisation polarisée de PI(4,5)P2 au pont de cytocinèse, leurs actions doivent être antagonistes. Des données préliminaires de notre équipe suggèrent que Rab35 pourrait contrôler négativement l'activation d'Arf6 en régulant Centaurin B2, une protéine GAP (GTPase Activating Protein) d'Arf6. - - 5- de caractériser le rôle d'effecteurs pote