Etude systématique du trafic golgien – SystemT

Il est désormais clair que de nombreuses voies de transport intracellulaire dépendant de l’appareil de Golgi existent dans les cellules. Si de nombreux mécanismes sont aujourd’hui bien compris, il reste de nombreuses zones d’ombre et il est difficile d'estimer le nombre de routes qui traversent l’appareil de Golgi. Nous allons aborder cette question en utilisant des angles différents: d'une part, nous allons mener une étude du type « gène-candidat ». D’autre part, nous allons développer une approche plus systématique. Enfin, nous proposons d'appliquer cette approche à des questions thérapeutiques.
Les protéines appartenant à la matrice golgienne jouent un rôle essentiel pour réguler la morphologie et les fonctions de l’appareil de Golgi et des données récentes suggèrent que ces protéines sont impliquées dans contrôle du trafic golgien. Cependant, le rôle exact de la plupart de ces protéines reste encore incertain. Depuis plusieurs années, nous étudions la Giantine, une très grande protéine de la matrice golgienne. Nous allons étudier son adressage en utilisant des mutants de délétion que nous avons construits. Nous avons également identifié des partenaires potentiels que nous devrons valider avant de tenter d’en comprendre les fonctions liées à la Giantine. De plus, nous avons mis en place des conditions d’inactivation efficaces de la Giantine dans des cellules en culture. Nous allons utiliser ces conditions pour étudier la fonction Giantine à la fois du point de vue de la maintenance de l’appareil de Golgi que du transport intracellulaire. À cette fin, nous allons bénéficier du développement d'un nouveau test de sécrétion, polyvalent, qui pourrait nous permettre d'identifier les cargos dont le transport dépend en effet de la Giantine.
Nous avons en effet récemment développé un système de transport intracellulaire qui permet d'analyser et de quantifier le trafic de virtuellement toute protéine prise en charge par les voies de biosynthèse/sécrétion. Il est utilisable pour l’observation du trafic dans des cellules vivantes, quantitatif et peut être adapté à des méthodes de criblage à haut débit. Nous allons, d'une part, concentrer notre attention sur une famille de protéines fonctionnellement apparentées, les enzymes golgiennes, dont les mécanismes de transport sont, de façon surprenante, assez mal connus. Nous allons utiliser notre nouveau système d’étude du trafic pour comparer le transport de différentes enzymes dans des cellules vivantes, en temps réel. Nous allons par ailleurs utiliser ce test pour cribler de façon systématique une banque de siRNA ciblant des grandes familles de régulateurs potentiels du transport intracellulaire et avancer dans la compréhension des mécanismes de transport et d’adressage de ces enzymes. D’autre part, nous allons procéder au criblage systématique de la même collection de siRNA, non plus pour comprendre les mécanismes de transport de protéines apparentées, mais au contraire pour étudier le transport d’une dizaine de représentant des différentes catégories de cargo de la voie de sécrétion (protéines GPI, Type I, Type II, à domaines transmembranaires multiples, etc.). Nous allons ensuite comparer les cartes phénotypiques ainsi obtenues et mettre en évidence les régulateurs communs et les facteurs spécifiques. Enfin, nous allons appliquer ce système d’étude du transport intracellulaire pour identifier les petites molécules capables de perturber le transport de protéines mises en jeu dans le développement de pathologies humaines. Nous criblerons une banque de composés de taille moyenne contenant des molécules approuvées pour une utilisation clinique ainsi que des drogues actives dans les cellules et dont les cibles sont connues. Notre idée est d’empêcher la localisation normale des ces protéines et de lutter ainsi contre certaines pathologies (comme des infections virales, les métastases tumorales ou l’inflammation) Cela pourrait ouvrir de nouvelles voies pour des applications thérapeutiques.