contrôle de la forme des endosomes par la myosine 1b – EndoMyoShape

Des études récentes ont mis en évidence l?existence d?un lien étroit entre les myosines participant au trafic intracellulaire et les autres machineries impliquées dans ce processus ainsi que leur contribution à la morphologie des organites. Le challenge maintenant est d?identifier le mécanisme moléculaire par lequel ces myosines contribuent au trafic intracellulaire et de déterminer si ces myosines interviennent en coordination avec les autres complexes protéiques pour contrôler la forme des organites. L?objectif de notre projet est d?identifier le mécanisme moléculaire par lequel une des myosines monomériques la myosine1b (Myo1b) (précédemment appelée myosine I alpha or Myr1) régule le trafic le long de la voie d?endocytose. Nous avons montré précédemment que Myo1b était associé aux endosomes et régulait le transport des molécules internalisées le long de la voie d?endocytose (Raposo et al. 1999, Cordonnier et al. 2001, Salas Cortes et al. 2005). Des observations préliminaires suggèrent que Myo1b intervient pour le transport de cargo entre les endosomes et le TGN. Les propriétés mécano-chimiques de Myo1b suggèrent que ce moteur est capable de développer une tension au niveau de domaines membranaires (Laasko et al. 2008). En accord avec cette hypothèse nous avons observé que la surexpression de Myo1b augmente la formation d?extensions membranaires à la surface des endosomes (Salas Cortes et al. 2005). De façon similaire à la myosine 1 du Xenope (Sokac et al. 2006), Myo1b pourrait contrôler le lieu de la polymérisation d?actine à la surface des endosomes. Elle pourrait en conséquence cibler la force générée par la polymérisation d?actine sur la membrane des endosomes et de cette façon être l?un des acteurs qui participent au bourgeonnement et ou la scission d?une vésicule de transport. Afin de comprendre le rôle de Myo1b vis-à-vis des endosomes et de l?actine 1) nous préciserons l? (es) étape(s) du trafic entre les endosomes et le TGN qui nécessite(nt) Myo1b ; 2) nous déterminerons la nécessité de l?activité moteur de Myo1b pour cette fonction; 3) nous déterminerons le mécanisme par lequel Myo1b interagit avec la membrane des endosomes; 4) nous identifierons le mécanisme moléculaire par lequel Myo1b lie des polymères d?actine aux endosomes; 5) nous mesurerons la force générée par Myo1b et déterminerons si cette force peut contribuer à la tension membranaire et de ce fait contrôler la morphologie des endosomes. 3 équipes de l?institut Curie avec des expertises complémentaires permettront de mener à bien ce projet réclamant une approche pluridisciplinaire. Nous combinerons une approche biochimique à l?observation in vivo et à l?échelle ultrastructurale des endosomes, de la myosine, et de l?actine et à un nouvel essai biophysique mimant l?interaction de Myo1b avec l?actine et les endosomes. L?équipe d?Evelyne Coudrier (UMR 144) mènera l?étude in vivo, et produira les outils nécessaires à la mise au point du test biomimétique. L?équipe de Graçà Raposo (UMR144) mènera l?étude à l?échelle ultra structurale. Enfin, l?équipe de Patricia Bassereau incluant Daniel Lévy et Cécile Sykes (UMR168) développera l?essaie biophysique mimant l?interaction de Myo1b avec l?actine et les endosomes et permettant les mesures de force et de tension dépendant de Myo1b. Des systèmes biomimétiques permettant l'étude du rôle de la polymérisation d?actine à la surface d?organites, le rôle des protéines de manteau et de la dynamine ou encore de la kinésine ont été rapportés ces dernières années. Cependant à notre connaissance aucun essaie de cette sorte n?est disponible pour étudier le rôle d?une myosine dans le trafic intracellulaire. Ce projet à l?interface de la biologie cellulaire et de la biophysique est par conséquent une étape importante pour la compréhension de la fonction des myosines dans le trafic intracellulaire. La purification de Myo1b et de son mutant rigueur sur une large échelle sera un outil important pour développer l?essaie biomimétique mais il pourrait aussi dans le future permettre de cristalliser pour la première fois une myosine entière et d?en connaître la structure avec une grande résolution. L?essaie permettant d?étudier la polymerisation d?actine sur des endosomes isolés pourrait permettre à terme de comprendre le rôle d?autres protéines qui ont été impliquées dans la dynamique de l?actine à la surface des endosomes. Enfin l?essaie biomimétique que nous aurons développé pourra à terme être appliqué à d?autres myosines impliquées dans le trafic intracellulaire.