– YePIP

La régulation spatio-temporelle des dérivés phosphatidylinositol à vie courte (incluant PI(4)P, PI(5)P, PI(4,5P)2, PI(3,4,5)P3) est cruciale pour les processus qui requièrent une réorganisation membranaire et une association membrane-cytosquelette, comme les changements de morphologie cellulaire. La transduction de signal est fréquemment initiée par le recrutement et l?assemblage de complexes protéiques à la membrane plasmique en réponse à des signaux externes. Ce recrutement et cet assemblage sont médiés par des interactions lipides-protéines et une variété de motifs de fixation lipidiques (tels que pleckstrin homology-PH, basic rich-BR, epsin/AP180 N-terminal homology-E/ANTH,?) ont été identifiés comme fixant des phosphoinositides (PIPs) spécifiques. La levure s?est avérée être un organisme idéal pour étudier le rôle des PIPs. En effet, il n?existe que 6 kinases lipidiques pour générer les phosphoinositides chez Saccharomyces cerevisiae (PI(3,4,5)P3 et les kinases nécessaires à sa synthèse ne sont présents dans cet organisme). Cependant, si de nombreuses fonctions physiologiques des PIPs ont été découvertes chez cet eucaryote, leurs rôles dans la croissance polarisée induite par des stimuli extracellulaires sont largement méconnus. Le but principal de ce projet est d?identifier les rôles et fonctions moléculaires du phosphatidylinositol 4-phosphate, PI(4)P et du phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, PI(4,5)P2, dans la croissance polarisée en réponse à des stimuli extracellulaires, chez la levure du boulanger S. cerevisiae et la levure pathogène opportuniste Candida albicans. Nous utiliserons en particulier une combinaison de mutants dans lesquels les taux de PIPs peuvent être manipulés in vivo, tels que des mutants de kinase ?perte de fonction? et des mutants de phosphatases mislocalisés ?gain de fonction?. Nous nous concentrerons plus particulièrement sur la transition entre forme bourgeonnante et forme filamenteuse invasive de ces deux levures, déclenchée par une variété de facteurs environnementaux, comme la carence en nutriments. Une telle croissance polarisée est vraisemblablement essentielle pour l?adaptation de ces organismes à leur environnement respectif et plus spécifiquement critique pour la virulence de C. albicans. Des souches de S. cerevisiae et de C. albicans sauvages et mutées, dans lesquelles les taux de PI(4)P et PI(4,5)P2 peuvent être manipulés, seront utilisées en particulier pour examiner dans quelles voies de signalisation et à quel niveau de ces voies ces PIPs sont requis. Un certain nombre de protéines de levure, la plupart conservées chez les eucaryotes supérieurs, lient in vivo et/ou in vitro PI(4)P (au moins 6) ou PI(4,5)P2 (plus d?une dizaine), avec divers degrés de spécificité et/ou d?affinité. Ces protéines sont toutes impliquées dans des processus cellulaires pour lesquels PI(4)P et PI(4,5)P2 sont critiques, tels que l?homéostasie lipidique et le trafic vésiculaire (PI(4)P), la croissance polarisée (PI(4)P et PI(4,5)P2) et l?endocytose ou l?exocytose (PI(4)P et PI(4,5)P2). Nous examinerons par conséquent si, en réponse à des stimuli externes, ces PIPs sont requis pour la localisation, le recrutement, l?augmentation de la concentration locale (clustering) et/ou l?activation d?une variété de protéines impliquées dans ces processus. Les rôles de PI(4)P et de PI(4,5)P2 chez ces levures, qui ont divergé il y a environ 900 millions d?années, seront comparés pour identifier les mécanismes communs et divergents dans la croissance phospholipide-dépendante, en réponse à des stimuli externes. Finalement, la distribution et le taux de PI(4)P et PI(4,5)P2 dans ces organismes (souches sauvage et mutées) pendant la croissance polarisée, induite par des stimuli externes, seront analysés. Les taux de phosphoinositides seront déterminés par marquage du précurseur puis chromatographie de séparation des lipides. La localisation de ces PIPs sera suivie en utilisant une variété de domaines protéiques définis qui lient soit PI(4)P, soit PI(4,5)P2. Un des objectifs essentiels sera de déterminer si, en réponse à un signal externe, la distribution de PI(4,5)P2 devient asymétrique ou non-uniforme sur le feuillet interne de la membrane plasmique. Nos résultats préliminaires indiquent que PI(4,5)P2 est requis pour la croissance polarisée en réponse à des stimuli extracellulaires chez C. albicans comme chez S. cerevisiae. Comprendre la régulation des processus dépendant des PIPs à l?échelle moléculaire est fondamental et devrait permettre en particulier d?identifier de nouvelles cibles anti-fongiques chez C. albicans, un des principaux agents d?infections nosocomiales.