régulation de la signalisation cellulaire par la région destructurée de Src – FUZZY-SRC

Pour atteindre ces résultats, nous avons utilisé une approche multidisciplinaire combinant biophysique, biologie cellulaire et techniques avancées d’imagerie. Nous avons analysé l’auto-association de Src avec la résonance plasmonique de surface (SPR) et la microscopie à force atomique (AFM), étudié les effets des mutations dans des cellules cancéreuses humaines via da génération d'une bibliothèque synthétique de mutants de cette région et séquençage de nouvelle génération, et utilisé la RMN pour observer les changements structuraux. La formation de condensats et l’activation des voies de signalisation ont été suivies par imagerie cellulaire et des outils optogénétiques, permettant de relier directement structure et fonction.

Nous avons découvert que la région déstructurée Unique Lipid-Binding Region (ULBR) de Src est essentielle à son activité oncogénique. Cette région régule la phosphorylation de protéines situées à la membrane et la signalisation MAPK, sans modifier l’activité enzymatique de Src ni sa localisation dans la cellule. Nous avons également montré que Src peut former des assemblages auto-associés médiés par les lipides grâce à un cluster de lysines dans la région SH4, favorisant la formation de condensats membranaires. Enfin, un scan moléculaire complet de la région Unique de Src a révélé des segments opposés qui contrôlent différemment l’auto-association et la signalisation oncogénique, ouvrant la voie à une compréhension fine de cette régulation.

Ces résultats suggèrent un nouveau paradigme : la régulation des kinases comme Src ne dépend pas seulement de modifications chimiques ou d’interactions classiques, mais aussi de leur organisation spatiale à la membrane et de l’auto-association lipidique. D’un point de vue thérapeutique, cibler ces condensats pourrait offrir une approche innovante pour bloquer l’activité oncogénique de Src sans affecter les fonctions normales de la cellule. Ce mécanisme pourrait également concerner d’autres protéines de signalisation membranaires, offrant des perspectives larges pour comprendre et contrôler la signalisation cellulaire en santé et en cancer.

La plupart des protéines eucaryotes contiennent des régions déstructurées (RD) qui défient le paradigme classique de structure-fonction. Les RD sont très fréquentes dans les protéines de transcription et de signalisation et sont impliquées dans de nombreuses pathologies humaines. La protéine kinase Src, un régulateur essentiel de la croissance et de l'adhésion cellulaire, est un prototype de kinases de signalisation contenant une RD. Ces régions adoptent de conformations multiples qui sont sensibles à l'environnement et, grâce à de multiples interactions de faibles affinité, peuvent diriger l'activité des domaines repliés des protéines de signalisation vers des voies de signalisation différentes. Conformément à cela, nos études moléculaires suggèrent que la RD de Src forme un complexe intramoléculaire partiellement structuré qui module l’ancrage de Src à la membrane. Notre objectif principal est de déchiffrer ce mécanisme de signalisation cellulaire. Pour cela, les mutations perte de fonction issues de nos données de RMN et une bibliothèque synthétique de mutants de Src dans cette région déstructurée seront analysées sur leur capacité à moduler la transformation et la migration cellulaire Src-dépendante. Les changements structuraux et d'ancrage membranaire des mutants sélectionnés seront analysés par des méthodes de pointe basées sur la RMN et l’imagerie cellulaire. Enfin, leur effet sur la signalisation et l'adhésion cellulaire Src-dépendante sera évalué par des méthodes innovantes de protéomique et d’optogénétique. Ce projet multidisciplinaire permettra de mieux comprendre comment les régions déstructurées régulent l'activité des domaines repliés pour assurer la spécificité de signalisation cellulaire.