Responsable : Alain Joliot

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Mécanismes du transfert intercellulaire des homéoprotéines

1Au cours de cette année, l’analyse approfondie de lipides spécifiques, les PIP2, dans le transfert intercellulaire des homéoprotéines nous permet de proposer un rôle central de la membrane plasmique dans la répartition des homéoprotéines entre milieu intra- et extracellulaire. En effet, la modulation spécifique de ces lipides au niveau de la membrane plasmique perturbe aussi bien la sécrétion que l’internalisation des homéoprotéines. L’importance de l’interaction homéoprotéine/lipide pour le passage de membranes biologiques est confortée par la mise en évidence de modifications conformationnelles significatives de la protéine au contact d’un environnement hydrophobe, réalisée en collaboration avec l’équipe d’Olivier Lequin (UPMC). Par fractionnement subcellulaire, nous avons montré que l’interaction entre les homéoprotéines et les PIP2 ne se limite pas à la membrane plasmique mais est aussi observée au sein du noyau. Ces lipides pourraient donc réguler des étapes plus précoces de la sécrétion des homéoprotéines, en facilitant l’adressage du pool nucléaire d’homéoprotéines vers la voie de sécrétion.

2Les glycosaminoglycanes (GAGs), longues chaînes de carbohydrates extracellulaires associées à la membrane des cellules, sont des partenaires maintenant bien décrits pour les homéoprotéines, tant par leur interaction directe que pour leur capacité à moduler la spécificité d’internalisation des homéoprotéines in vivo. En culture cellulaire, nous avons démontré que l’absence totale de GAGs inhibe fortement l’internalisation des homéoprotéines. Étonnamment, la surexpression de GAGs, bien que favorisant l’accumulation de l’homéoprotéine à la surface des cellules, n’a que peu d’effet sur l’efficacité du processus d’internalisation.

Rôle de la protéine Engrailed (En) dans la formation de la frontière mésencéphale / diencéphale

3Suite à la fusion de notre équipe avec celle de Sophie Vriz, nous avons initié de nouveaux projets alliant analyse cellulaire et fonctionnelle de l’activité paracrine des homéoprotéines à l’étude du développement et de la régénération chez le poisson zèbre. Ce projet est présenté ci-dessous.

Publications

4Carlier L., Balayssac S., Cantrelle F.-X., Khemtémourian L., Chassaing G., Joliot A. et Lequin O., « Investigation of homeodomain membrane translocation properties: insights from the structure determination of engrailed-2 homeodomain in aqueous and membrane-mimetic environments », Biophysical Journal, 105(3), 2013,667-678, DOI : 10.1016/j.bpj.2013.06.024.

Spatazza J., Lee H.H.C., Di Nardo A.A., Tibaldi L., Joliot A., Hensch T.K. et Prochiantz A., « Choroid-Plexus-Derived Otx2 Homeoprotein Constrains Adult Cortical Plasticity », Cell reports, 2013, DOI : 10.1016/j.celrep.2013.05.014.