La maladie d’Alzheimer (MA) se caractérise par une perte mnésique progressive. La quantité de cholestérol est plus élevée dans les cerveaux de patients atteints de la MA. De plus, l’existence d’un ...site de liaison entre le cholestérol (SLC) et l’Amyloid Precursor Protein (APP) a été démontrée par résonance magnétique nucléaire. Les mutations effectuées dans le SLC de l’APP abolissent totalement l’interaction entre les peptides et des liposomes chargés en cholestérol. Tous les mutants du SLC produisent beaucoup moins d’Aβ40 et Aβ42 sans modifier les produits de clivage de l’APP. Nous avons mis en évidence deux catégories de mutations : les mutations juxtamembranaires qui augmentent la sécrétion de fragments courts d’Aβ et les mutations transmembranaires, incluant la mutation familiale italienne, qui diminuent la sécrétion de peptides courts d’Aβ. Ces résultats suggèrent un décalage du clivage des mutants par la γ-sécrétase et/ou une modification de sa processivité conduisant à la formation de peptides de courtes tailles. Parallèlement, nous avons montré que des cultures primaires de neurones exprimant l’ApoE4 sécrètent en plus grande quantité les peptides amyloïdes Aβ38, 40 et 42 comparé à des neurones exprimant l’ApoE3. Les neurones ApoE4 expriment plus fortement les protéines tau et phospho-tau, mais plus faiblement l’ApoE « full lenght » par rapport aux neurones ApoE3. Le SLC et le génotype ApoE4 contribuent donc à l’augmentation de la sécrétion de peptides amyloïdes. Il serait intéressant de connaître les mécanismes cellulaires impliquant le SLC de l’APP, le cholestérol et son transporteur l’ApoE.
Alzheimer’s disease (AD) is characterized by progressive loss of memory. The amount of cholesterol is higher in the brains of patients with AD. In addition, the existence of a cholesterol binding site (CBS) on APP sequence was demonstrated by nuclear magnetic resonance. Mutations in the CBS of APP completely abolish the interaction between peptides and liposomes loaded with cholesterol. All CBS mutants produce much less Aβ40 and Aβ42 when expressed in HEK293T cells without altering the other APP cleavage products. We identified two mutations: juxtamembrane mutations that increase the secretion of short fragments of Aβ and transmembrane mutations, including the Italian family mutation, which decrease the secretion of short Aβ peptides. These results suggest a shift in the cleavage of mutants by γ-secretase and / or a modification of its processivity leading to the formation of short peptides. Thus, the CBS is a key actor in the secretion of amyloid peptides. At the same time, we have shown that primary cultures of ApoE4-expressing neurons secrete amyloid peptides Aβ38, 40 and 42 in greater quantities compared to neurons expressing ApoE3. ApoE4 neurons express more strongly the tau and phospho-tau proteins, but more weakly the ApoE "full lenght" protein compared to the ApoE3 neurons. The CBS and the ApoE4 genotype therefore contribute to the increase of the amyloid peptides secretion. It would be interesting to know the cellular mechanisms involving the CBS of APP, cholesterol and its carrier ApoE.
Toxoplasma gondii, comme Plasmodium falciparum appartiennent au phylum des Apicomplexes. Ce groupe de parasites ont comme dénominateurs communs, trois organites apicaux : rhoptries, micronèmes et ...granules denses contenant des facteurs indispensables pour la reconnaissance, l’entrée et la survie du parasite au sein de la cellule hôte. Le récepteur transmembranaire de type 1 appelé TgSORTLR ("Toxoplasma gondii Sortilin-Like Receptor") est nécessaire à la biogenèse des organelles de sécrétion rhoptrie et micronème (Sloves et al., 2012). Le domaine C-terminale de la TgSORTLR, lie TgVps26 et TgVps35 deux protéines appartement au complexe Rétromère essentiel au recyclage protéique chez les mammifères et S. cerevisiae. Nous avons construit le premier interactome du CRC de T. gondii et des autres Apicomplexes. Contrairement aux mammifères, le Rétromère de T. gondii est composé du CRC (Complexe de Reconnaissance du Cargo) TgVps35-TgVps26-TgVsp29 et l’absence du dimère de Sorting Nexin (SNX). Nous avons identifié plusieurs protéines connues de l’ELC (Endosomal-like compartment) ainsi que des protéines parasitaires spécifiques. La déplétion conditionnelle de TgVps35 démontre que le complexe Rétromère n’est pas seulement crucial pour la biogenèse des rhoptries, micronèmes et granules denses, mais aussi pour l’architecture et l’intégrité du parasite. Nous avons montré que le recyclage de la TgSORTLR entre l’ELC et le TGN (Tans-Golgi-Network) est essentiel au trafic des protéines de sécrétion rhoptries et micronèmes. Par ailleurs nous avons décrit deux nouvelles protéines hypothétiques TgHP12 et TgHP03 pouvant être impliquées respectivement dans le trafic vers l’ELC et vers la membrane plasmique. Afin nous avons identifié et caractérisé une protéine chimérique TgHP25 avec les domaines BAR et SBF2, pouvant être impliquée dans la biogenèse de l’organite rhoptrie. En somme notre travail souligne l’importance du recyclage protéique et l’implication de protéines spécifiques dans la maturation des organites et l’intégrité du parasite.
Toxoplasma gondii, like Plasmodium falciparum are belong to the Apicomplexan phylum. This group of parasites have as a common denominator, three apical organelles: rhoptries, micronemes and dense granules containing the essential factors for recognition, entry and survival into the host cell. The Toxoplasma gondii Sortilin-Like Receptor (TgSORTLR), is essential for the biogenesis of apical secretory organelles rhoptries and micronemes (Sloves et al., 2012). The C-terminal tail of TgSORTLR specifically binds to TgVps26 and TgVps35 proteins, two components of a pentameric complex called retromer (RC), and known to play an essential role in retrograde transport in yeast and mammals. We now report the first retromer-trafficking interactome in T. gondii and other apicomplexan parasites. In contrast to yeast and mammals, T. gondii RC harbors a singular architecture typified by a Vps35-Vps26-Vps29 trimer complex and the absence of the dimer of sorting nexins. Rather, we identified several known endosomal-like compartment (ELC) proteins and unrelated parasite-specific proteins. The conditional ablation of TgVps35 demonstrates that the Retromer complex is not only crucial for the biogenesis of rhoptries, micronemes and dense granules but also for maintaining a proper parasite architecture and integrity. We showed that the recycling of TgSORTLR between ELC and Trans-Golgi Network (TGN), is essential for proper protein trafficking to secretory organelles rhoptries and micronemes. Furthermore, we will describe two novel parasite-specific proteins TgHP12 and TgHP03, whose functions are likely related to ELC and plasma membrane. So we identified and characterized a chimeric protein TgHP25 with the BAR and SBF2 domains, may be involved in the biogenesis of the organelle rhoptrie. In short our work emphasizes the importance of protein recycling and involvement of specific proteins in the maturation of organelles and integrity of the parasite.
Dans de nombreuses pathologies digestives dont les maladies inflammatoires chroniques intestinales (MICI), l'intégrité de la barrière épithéliale est rompue. Cette perte d'intégrité est notamment due ...à la réduction ou la perte d'expression des jonctions adhérentes composées du complexe E-cadhérine/caténines. Il est donc important d'identifier de nouvelles molécules capables de réguler ce complexe dans les MICI. C'est dans ce contexte que nous nous sommes intéréssés à une levure non pathogène, Saccharomyces boulardii (Sb) utilisée dans la prévention et le traitement de désordres gastro-intestinaux et qui présente des bénéfices thérapeutiques chez les patients atteints de MICI, notamment en régulant l'intégrité de la barrière intestinale. L'étude que nous avons réalisée sur des explants tissulaires provenant de patients atteints de MICI nous a permis de mettre en évidence que le surnageant de Sb (Sbs) protège la morphologie tissulaire et maintient l'expression de la E-cadhérine à la membrane. In vitro nous avons également pu montrer que Sbs accélère la ré-expression de la E-cadhérine à la membrane en régulant son recyclage par les endosomes (Rab11A), entrainant ainsi la restauration et le renforcement de la barrière épithéliale intestinale.
Some intestinal pathologies including inflammatory bowel disease (IBD) are associated with an altered barrier function. The reduction or the lost of adherens junctions composed by E-cadherin/catenins complex are linked to changes in the barrier integrity. Characterization of molecules targeting the E-cadherin/catenins complex during IBD is crucial for the development of alternative therapies. From this perspective, we focus ours studies on a non pathogenic yeast, Saccharomyces boulardii, used to prevent and treat gastro-intestinal disorders and may have beneficial effects in IBD treatment, including the regulation of barrier integrity. Ours studies on colonic explants from IBD patients showed that Sb supernatant (Sbs) protects epithelial morphology and maintains E-cadherin expression at the cell surface. In vitro study pointed out that Sbs accelerated the recovery of E-cadherin at the cell membrane. This process involved the modulation of the recycling of E-cadherin by endosomes (Rab11A), leading to restoration and strengthening of intestinal barrier function.
STARD3 est une protéine endosomale de la famille START (Steroidogenic Acute Regulatory (StAR) Related lipid Transfer), qui lie le cholestérol. STARD3 module l’organisation de la cellule en formant ...des sites de contact membranaire entre les endosomes et le réticulum endoplasmique (RE). Le lien entre les sites de contact membranaire et le transport du cholestérol n’était pas compris. Dans ce travail, nous montrons que STARD3 en interagissant avec les protéines VAPs (VAMP–Associated Proteins) bâtit une machine moléculaire autonome qui transporte le cholestérol au niveau des contacts RE–endosomes. Ce transport permet la formation de membranes internes dans les endosomes et est potentiellement impliqué dans le fonctionnement de ces organites. De plus, nous avons étudié la fonction de STARD3 dans la maladie Niemann Pick type C, qui est caractérisée par une anomalie du transport de cholestérol dans les endosomes.
STARD3 is an endosomal sterol-binding protein which belongs to the START protein family. Remarkably, STARD3 modulates the cellular organization by creating membrane contact sites between the endoplasmic reticulum (ER) and endosomes. The link between ER-endosome contact sites and cholesterol transport was not understood. In this work, we showed that STARD3 and its ER–resident partner, VAMP–associated protein (VAP), assemble into a machine that allows a highly efficient transport of cholesterol within ER–endosome contacts. This cholesterol transport provides building blocks for endosome inner membranes formation, and is probably involved in endosome dynamics. Furthermore, we studied STARD3 function in Niemann Pick type C disease, a condition characterized by an impairment of endosomal cholesterol export.
L’endocytose est le processus qui permet l’entrée, dans la cellule, de portions de la membraneplasmique ainsi que du milieu extracellulaire et des substances qu’il contient. Ces dernièresannées, ...plusieurs mécanismes d’endocytose ont été identifiés, mais la voie médiée par la clathrine(CME) reste la mieux caractérisée à l’heure actuelle. Au cours de ce travail, nous nous sommesintéressés à Alix, une protéine adaptatrice qui s’associe avec de nombreux partenaires de la voieendolysosomale mais dont le rôle dans l’endocytose reste encore peu connu. Ce travail derecherche a pour objectif de mieux comprendre le rôle d’Alix dans l’endocytose, grâcenotamment à l’utilisation de fibroblastes embryonnaires de souris (MEF) ko pour laprotéines Alix. Au cours de ce travail, nous avons montré que l’endocytose indépendante de laclathrine (CIE) est inhibée dans les cellules ko Alix, alors que la CME demeure intacte. En effet,l’internalisation de plusieurs cargos empruntant la CIE est affectée par la déplétion d’Alix alorsque des cargos entrant par CME sont endocytés normalement dans les cellules ko Alix. La CIEpeut être restaurée par l’expression d’Alix sauvage dans les MEF ko Alix, mais pas par un mutantd’Alix incapable d’interagir avec les endophilines A, protéines qui ont récemment été décritescomme contrôlant une voie CIE. De plus, la déplétion de l’endophiline A2 dans les MEF ko Alixn’a aucun effet sur la CIE. Nos résultats indiquent donc qu’Alix et les endophilines A agissent deconcert dans le contrôle de la CIE. Enfin, en accord avec une inhibition de la CIE, nous montronsque la migration des MEF ko Alix (qui dépend notamment de la CIE de l’intégrine ß1) estralentie et que la signalisation induite par l’IL2R, un cargo CIE, est perturbée. Ces donnéesdémontrent donc pour la première fois que la protéine Alix, en partenariat avec les endophilines,contrôle spécifiquement la CIE et que l’inhibition de cette fonction d’Alix affecte la physiologiecellulaire.
Endocytosis is the process permitting entry to the cell of portions of membrane as well as ofextracellular milieu and the substances it contains. In recent years, several endocytic mechanismshave been identified but clathrin-mediated endocytosis (CME) is the best characterised so far. Inthe present work, we have been interested in Alix, an adaptator protein which associates withnumerous partners involved in the endolysosomal pathway, although its exact role in endocytosisremains poorly understood. The goal of this research was to better understand Alix role inendocytosis using Alix ko Mouse Embryonic Fibroblasts (MEFs). Using this model, we showthat Clathrin Independent Endocytosis (CIE) is impaired in these cells while Clathrin MediatedEndocytosis (CME) is unaffected. Indeed, CIE cargo internalization is disrupted by Alixdepletion while CME cargoes are endocytosed normally in Alix ko cells. CIE in Alix ko MEFscan be restored by wild-type Alix expression but not by an Alix mutant deleted of its interactionsite with endophilin A, proteins recently identified as involved in the control of a CIE. Moreover,endophilin A2 depletion has no effect in Alix ko MEFs. Our results thus indicate that Alix andendophilin A2 act together in the control of CIE. Finally, in agreement with a role of Alix in CIEinhibition, we show that Alix ko MEF migration (depending on CIE of ß-integrin) is slower andthat IL2R- (a CIE cargo) induced signalling is impaired in the absence of Alix. Our resultsdemonstrate, for the first time, that Alix, together with endophilins, specifically controls CIE andthat inhibition of this function of Alix affects cell physiology.
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