Liaison spécifique de protéines aux gouttelettes lipidiques – MOBIL

Les gouttelettes lipidiques (GLs) sont des organelles essentielles à la régulation du métabolisme énergétique cellulaire. Elles sont faites d’un cœur huileux, composé de lipides neutres, souvent des triglycérides et des esters de stérol, recouvert d’une monocouche phospholipidique et de protéines. Les protéines jouent un rôle critique dans la dynamique des GLs : elles régulent la biogénèse des GLs, leur croissance en phase de stockage de lipides, leur réduction lors de besoins énergétiques, et plus généralement leur fonction métabolique dans la cellule. Il est alors crucial que la composition protéique des GLs soient maitrisée par une cellule pour réguler son métabolisme. Un dérèglement de la liaison de certaine protéines clés des GLs conduit en effet à diverses pathologies lipidiques telles que le diabète de type II ou la lipodystrophie.

Du fait du cœur huileux des GLs, toutes les protéines membranaires ne peuvent pas se lier à elles comme pour les bicouches, notamment celles entièrement transmembranaires. Il a été constaté que les protéines capables de se lier à la surface des GLs utilisent pour la plupart des motifs de liaison en hélice amphipathique ou en épingle. Comment ces motifs permettent-ils de se lier exclusivement à la surface des GLs, et pas aux membranes de bicouches qui sont pourtant beaucoup plus largement abondantes dans les cellules, reste très peu clair. Pour répondre à cette question, MOBIL développe des outils de reconstitution in vitro offrant la possibilité aux protéines de se lier sur des GLs artificielles et des bicouches. L’avantage de cette approche est que tous les paramètres physicochimique et biophysique des différents objets peuvent être modulés de façon dynamique pour déterminer les conditions permettant une liaison exclusive aux GLs de protéines types choisies contenant soit des motifs en hélice amphipathique ou en épingle. Une fois ces paramètres établis en in vitro, ils pourront être modulés en cellule pour moduler la liaison des protéines. Cette approche pourra être généraliser pour l’étude de n’importe quelle protéine des GLs. Il est parfaitement envisageable que le succès de MOBIL offrira la possibilité de pouvoir moduler de façon contrôlée la liaison de protéines aux GLs afin de réguler des aspects du métabolisme pour prévenir ou combattre certaines pathologies lipidiques. Dans le domaine agroalimentaire, où les GLs sont cultivées en plantes avec une composition lipidique et protéique désirée, MOBIL pourrait permettre de contrôler des propriétés physicochimiques de la surface des GLs pour un bon recrutement de protéines désirées.