Mechanism de Consommation des Corps Lipidiques lors de Besoins Energétiques – LDEN

Les gouttelettes lipidiques (LDs) sont des gouttelettes d’huile intracellulaire qui représentent des organelles au cœur du métabolisme énergétique cellulaire. Un excès de LDs dans les cellules est source d’obésité et de nombreuses pathologies lipidiques tels que le diabète, l’athérosclérose, la stéatose hépatique etc. Comprendre le mécanisme par lequel les LDs sont consommés est alors crucial.

Identifiée récemment, la lipophagie est le processus par lequel les LDs sont consommées par un mécanisme impliquant l’autophagie : une membrane constituée d’une double bicouche entre en contact avec une LD pour l’englober et la délivrer aux lysosomes qui eux contiennent les enzymes qui vont la consommer. Dans une cellule donnée contentant plusieurs gouttes, il n’y a que certaines LDs qui seront consommées par le processus de lipophagie. Il est important alors de connaître les paramètres qui font la spécifié de ces LDs.

En se focalisant sur des protéines candidates, mon projet est justement de déterminer ces paramètres qui font la spécificité des LDs utilisées par lipophagie, et d’étudier ensuite dans les détails les étapes de la lipophagie.

Pour ce faire, je vais utiliser un outil essentiel que j’ai récemment introduit dans le milieu des LDs qui est la science de la matière molle. J’ai en effet contribué à montrer que le devenir des LDs était contrôlé par la nature physico chimique de leur surface qui en réalité contrôle l’habité de certaines protéines à se lier à elles.

Concrètement, je vais générer des gouttelettes modèles dont les propriétés physico chimiques seront parfaitement contrôlables par microfluidique ; je déterminerais alors comment nos protéines d’intérêt répondent aux changements de ces propriétés pour se lient à la surface des gouttelettes. Cela permettrait de définir parfaitement les conditions nécessaires à la liaison. Par la suite, nous utiliserons ces gouttelettes pour les mettre en contact avec des membranes de bicouche modèles pour déterminer les conditions favorables à leur englobement. Ces conditions seront validées en cellules et avec des LDs qu’elles contiennent, où avec des LDs artificielles internalisées.

Notre étude permettra de comprendre dans les détails le mécanisme de lipophagie et de le moduler en cellule. Elle permettra d’avoir une vue plus complète du métabolisme cellulaire en terme de remobilisation énergétique. Notre étude permettra enfin de moduler le métabolisme des lipides à des fins thérapeutiques ou industrielles, comme par exemple dans les entreprises alimentaires ou de bio fuel, ou la production de LDs dans les plantes est dirigée pour optimiser la quantité et la qualité de lipides spécifiques.