Phosphoregulation de la mort cellulaire Bax-dépendante – Phosbax

Comme la plupart des processus cellulaires, l’apoptose (mort cellulaire programmée) est régulée par des voies de signalisation impliquant des protéines-kinases et des protéines-phosphatases. Les protéines de la famille de Bcl-2, régulateurs centraux de l’apoptose, et, parmi elles, la protéine pro-apoptotique Bax, sont elles-mêmes des cibles de ces régulateurs. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre les relations entre la capacité de certains résidus de Bax à être phosphorylés et la fonction cellulaire de Bax au cours de l’apoptose.

Pour ceci, nous avons mis au point un programme de recherche visant d’abord à caractériser les conséquences de la phosphorylation de Bax à l’échelle moléculaire : changements conformationnels, translocation/insertion dans la membrane mitochondriale externe, formation d’un pore permettant la relocalisation du cytochrome c. Cette approche sera réalisée pour partie par expression hétérologue de Bax humaine dans la levure S.cerevisiae, un modèle permettant d’étudier les propriétés fonctionnelles de Bax dans un contexte cellulaire simplifié, et pour partie, sur la protéine purifiée, produite grâce à un système de transcription/translation in vitro.
La levure nous permettra également d’identifier de nouvelles voies possibles de phopshorégulation de Bax, en utilisant la capacité de Bax à moduler la mort programmée de la levure induite par l’acide acétique. La levure sera également utilisée pour caractériser les conséquences de la phosphorylation de Bax sur les interactions avec ses partenaires de la famille de Bcl-2.
Une fois les effets de la phosphorylation de Bax sur sa fonction et ses interactions caractérisés à l’échelle moléculaire, nous passeront à une échelle plus intégrée en modulant la phosphorylation de Bax dans des cellules humaines. Nous avons choisi d’utiliser les cellules colorectales comme modèle d’étude. En effet, l’acide acétique produit par certaines bactéries du tractus digestif sont capables, par là-même, de moduler la capacité des cellules de l’épithélium colorectal à entrer en apoptose suite, par exemple, à un traitement anticancéreux. La compréhension de ce mécanisme est donc d’un intérêt majeur pour améliorer la prophylaxie des cancers colorectaux, troisième forme de cancer dans les pays occidentaux.