Responsables : Sophie Vriz et Alain Joliot

Recherche

1Cette année est marquée par la soutenance de thèse de Francesca Meda, « The role of ROS signaling in adult regeneration and development ». Nous avons par ailleurs obtenu des résultats significatifs pour les différents projets menés dans l’équipe.

1) Mécanismes du transfert intercellulaire des homéoprotéines

2Nos résultats antérieurs attribuent à la membrane plasmique un rôle central dans la régulation des échanges d’homéoprotéines entre milieux intérieur et extérieur, impliquant dans un premier temps le recrutement de la protéine au niveau de la membrane suivi de son transfert proprement dit au travers de la membrane. Analysé pour l’homéoprotéine Engrailed, l’interaction de la protéine avec les PIP2 contrôle son accumulation sur la face cytosolique de vésicules riches en cholestérol qui pourraient constituer un vecteur d’adressage majeur vers la membrane plasmique. En accord avec les travaux de l’équipe d’Alain Prochiantz, les carbohydrates de surface (glycosaminoglycanes) sont les principaux responsables de l’accumulation de l’homéoprotéine extracellulaire à la surface des cellules, nécessaire à l’initiation du processus de translocation, mais non suffisante, suggérant que la qualité des interactions électrostatiques plus que leur quantité détermine le devenir de la protéine. Nous avons pu montrer que la modulation de ces interactions, obtenue après variations des conditions de pH extracellulaire, permet la transition entre deux modes distincts d’internalisation, par translocation (pH acide) ou par endocytose (pH basique). L’impact de ces traitements sur les modalités d’interaction de l’homéoprotéine avec différents types de carbohydrates ainsi qu’avec les PIP2 est en cours d’analyse.

2) Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) contrôlent la croissance des neurones au cours du développement et de la régénération chez l’adulte

3Le peroxyde d’hydrogène (H₂O₂) a longtemps été considéré comme une molécule délétère capable d’induire des dommages et de compromettre l’intégrité de la fonction cellulaire. Il est maintenant de plus en plus évident que H₂O₂, qui est constamment produit par toutes les cellules, contribue également à la régulation de processus physiologiques, par exemple, grâce à des modifications de cystéine dans les protéines. En particulier, l’élévation transitoire de H₂O₂ est nécessaire pour induire des programmes de régénération, améliorer la plasticité cellulaire et favoriser la cicatrisation. Au cours de cette année, nous avons renforcé notre collaboration avec l’équipe de Ludovic Jullien (ENS, Paris) ce qui a conduit à la validation d’une nouvelle protéine fluorescente (Plamonta et al., 2016). Nous avons développé des outils pour mesurer et contrôler la concentration de H₂O₂ dans des cellules vivantes. Cela nous a permis de décrire la dynamique de H₂O₂ au cours du développement embryonnaire et de montrer son rôle dans la croissance des axones chez la larve de poisson zèbre (Gauron et al., 2016) ainsi que dans la repousse axonale après lésion chez l’adulte (Meda et al., 2016). Le rôle d’H₂O₂ dans la localisation subcellulaire des protéines est en cours d’étude.

Publications

4Meda F., Gauron C., Rampon C., Teillon J., Volovitch M. et Vriz S., « Nerves control RedOx level in mature tissues through Schwann cells and Shh signaling », Antioxidants and Redox Signaling, vol. 24, n^o 6, 2016, p. 299-311, DOI : 10.1089/ars.2015.6380.

Plamonta M.A., Billon-Denisa E., Maurina S., Gauron C., Pimenta F.M., Spechte C.G., Shi J., Quérard J., Pana B., Rossignol J, Morellet N., Volovitch M., Lescopf E., Chen Y., Triller A., Vriz S., Le Saux T., Jullien L. et Gautier A., « A small fluorescence-activating and absorption-shifting tag for tunable protein imaging in vivo », Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 113, n^o 3, 2016, p. 497-502, DOI : 10.1073/pnas.1513094113.

Gauron C., Meda F., Dupont E., Albadri S., Quenech’Du N., Ipendey E., Volovitch M., Del Bene F., Joliot A., Rampon C. et Vriz S., « Hydrogen peroxide (H₂O₂) controls axon pathfinding during zebrafish development », Developmental Biology, vol. 414, n^o 2, 2016, p. 133-141, DOI : 10.1016/j.ydbio.2016.05.004.

Chen Y., Ma Y.J., Lu W., Tian M., Thauvin M., Yuan C., Volovitch M., Wang Q., Holst J., Liu M., Vriz S., Ye S., Wang L. et Li D., « Heritable expansion of the genetic code in mouse and zebrafish », Cell Research, vol. 27, n^o 2, p. 294-297, DOI : 10.1038/cr.2016.145.