La flexibilité conformationnelle des protéines comme caractéristique générale de l'organisation et de la dynamique des protéines aux sites de contact membranaire – FLEXLINK

Les approches comprennent l'imagerie de cellules vivantes, la microscopie à super-résolution, les reconstitutions in vitro et les analyses par cryo-microscopie électronique, les knock-outs et le sauvetage phénotypiques avec des protéines chimériques, ainsi que les tests de localisation subcellulaire. Les simulations de dynamique moléculaire tous-atomes explorent les interactions cholestérol-TMD à une résolution atomique. Les approches de biologie chimique combinent la chimie des produits naturels, la synthèse énantiosélective, les tests de liaison et les modèles d'infection virale. Les analyses intégratives relient les mécanismes moléculaires aux phénotypes cellulaires.

Les IDRs de VAPA permettent une adaptation dynamique des sites de contact membranaire, garantissant un échange lipidique efficace dans des géométries cellulaires variables (Subra et al. Dev Cell. 2023 Jan 23;58(2):121-138.e9. doi: 10.1016/j.devcel.2022.12.010). VAPA et VAPB utilisent des mécanismes distincts médiés par leurs TMD pour interagir avec la membrane, ce qui se traduit par une mobilité et une spécialisation des MCSs différentes (Subra M et al. Contact. 2023 Jul 12;6:25152564231183897. doi: 10.1177/25152564231183897, et données non publiées). La macarangine B a été identifiée comme un ligand minimaliste et sélectif d'OSBP qui bloque l'échange stérol/PI(4)P, relocalise OSBP au niveau des contacts ER-Golgi et inhibe puissamment la réplication du virus Zika tout en présentant une faible cytotoxicité. Ces résultats dissocient l'inhibition d'OSBP de la mort cellulaire induite par l'ORPphiline et valident le mécanisme de transfert des lipides comme axe antiviral (Jézéquel. et al. J Med Chem. 2025 Jan 9;68(1):196-211. doi: 10.1021/acs.jmedchem.4c01705 ; Grimanelli Z et al. Methods Enzymol. 2025. 10.1016/bs.mie.2025.11.021.).

Les travaux futurs exploreront la régulation des sites de contact médiée par les IDRs, et étudieront comment les cycles de transfert de lipides aux MCSs peuvent être réorganisés à des fins thérapeutiques. Ces connaissances pourraient déboucher sur des traitements innovants, tels que le ciblage du métabolisme lipidique de l'hôte pour lutter contre les maladies virales. Dans ce sens, ces travaux futurs optimiseront les antiviraux sélectifs d'OSBP dérivés de la macarangine B.

Il sera également intéressant d'étudier comment la spécialisation des MCS (par exemple, ceux marqués par VAPA par rapport à VAPB), et/ou dépendante du cholestérol ou d'un type lipidique donné, façonne la (patho)physiologie spécifique des tissus.

Les sites de contact membranaires (MCS) permettent l’échange spécifique de lipides entre organelles. Nos résultats récents sur le complexe modèle OSBP/VAP suggèrent que des régions intrinsèquement désordonnées (IDR) influencent l'architecture et la dynamique des MCS. Ces attributs structuraux permettent d’ajuster l’épaisseur des MCS et de réduire leur encombrement. Ces effets pourraient être généraux étant donné l'abondance d’IDR dans les protéines de MCS. Nous postulons que les IDR garantissent la flexibilité latérale et/ou verticale des protéines. Nous étudierons le lien entre ces caractéristiques et la fonction, la dynamique et l'organisation des MCS, par une approche multidisciplinaire et multi-échelle (imagerie cellulaire de pointe, reconstitution in vitro de systèmes membranaires, analyse structurale par cryo-tomographie électronique et outils pharmacologiques novateurs). Ce projet offrira de nouvelles perspectives sur l'efficacité, la plasticité et la spécificité des MCS.