Mécanismes moléculaires régulant les machineries de fusion intracellulaires (SNAREs et Mitofusines) – REGULMAFUS

La fusion membranaire est un mécanisme physiologique fondamental impliqué dans des phénomènes aussi divers que la communication neuronale, l?infection virale, ou encore la maintenance de la morphologie mitochondriale. Pour fusionner, les membranes biologiques utilisent des machineries moléculaires complexes, orchestrées par des protéines spécialisées, et régulées par divers facteurs, de nature protéique ou lipidique, qui permettent de faciliter la fusion (par exemple, en induisant des effets de courbure locale) et/ou de la contrôler spatialement et temporellement (par exemple, en figeant l?état d?assemblage des protéines de fusion dans l?attente d?un signal déclencheur). Tous les événements de fusion intracellulaires ? hormis ceux impliquant les mitochondries ? utilisent des protéines de la famille SNARE, dont les plus étudiées et les mieux caractérisées sont les protéines SNARE impliquées dans la communication neuronale. Nous proposons ici d?élargir les connaissances biophysiques actuelles de la machinerie de fusion SNARE en étudiant les mécanismes moléculaires clefs et les mécanismes de régulation des SNAREs de la neuritogenèse. Par ailleurs, nous tenterons d?élucider le mode de fonctionnement d?une seconde machinerie de fusion intracellulaire qui reste encore mystérieuse : celle des mitochondries (orchestrée par les Mitofusines). Nous reconstituerons les protéines de fusion ou des fragments de ces protéines de fusion dans divers environnements lipidiques artificiels (liposomes petits, larges ou géants), et nous utiliserons des approches biophysiques (par exemple, l?adhésion/fusion de liposomes larges avec des liposomes géants sous microscope confocal, la micromanipulation de liposomes géants, etc.) qui permettront de mieux comprendre les mécanismes selon lesquels ces protéines de fusion exercent leur fonction. Les expériences seront réalisées en l?absence ou en présence de divers facteurs de régulation (lipides ou protéines) identifiés in vivo mais dont le mode d?action exact n?est pas encore connu.