Déchiffrer les mécanismes moléculaires de la distribution du phosphatidylinositol – PIPELINE

Le phosphatidylinositol (PI) est un lipide unique car il est le précurseur des phosphoinositides, comme le PI4P et PI(4,5)P2, qui ont des rôles clés dans la cellule eucaryote. Néanmoins, la façon dont le PI est exporté du réticulum endoplasmique (RE) où il est fabriqué, vers l'appareil de Golgi et la membrane plasmique pour être converti en phosphoinositides, reste méconnue. Différentes protéines, capable de transférer du PI entre membranes, pourraient assurer cette tâche mais ceci est mal établi. Avec ce projet, nous voulons montrer que certaines d’entre-elles, couplées au métabolisme de PI4P, et à d’autres processus d'échange de lipides, peuvent transférer du PI du RE vers l’appareil de Golgi. Ensuite, nous établirons de quelle manière la protéine Nir2 peut assurer des échanges rapides et soutenus de PI et d'acide phosphatidique entre le RE et la membrane plasmique lors du cycle du PI, un processus métabolique permettant de régénérer du PI(4,5)P2 pour maintenir les fonctions de signalisation des cellules humaines. Enfin, nous définirons si Sfh3 est un échangeur stérol/PI et quelle est sa fonction dans la levure, en révélant sans doute des liens inattendus entre métabolisme du PI et du stérol.

Dans des essais pilotes, notre équipe (Drin, IPMC) a reconstitué in vitro une interface RE/appareil de Golgi, et mesuré le couplage entre l’activité d'une protéine de transfert de PI, le métabolisme du PI4P et un processus d’échange sterol/PI4P. En développant ce système et des approches de click-chemistry avec des lipides synthétisés par l’équipe de JM Brunel (MCT), nous démontrerons comment les protéines de transfert de PI peuvent fonctionner à l’interface entre le RE et d’autres organites. Avec A. Copic (CRBM), nous étudierons ces protéines dans les cellules humaines et de levure, avec des outils récents pour détecter le PI dans les organites. Ainsi nous apporterons des données inédites sur les bases moléculaires de la distribution du PI dans la cellule eucaryote.