Publication Highlights: Janvier 2017-Avril 2017 CFATG
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Les « Publication Highlights »: articles de recherche sur l’autophagie publiés par des laboratoires français et sélectionnés par le CFATG.

Des travaux antérieurs dans le domaine de l’autophagie ont démontré que la rupture de membrane induite lors d’infections bactériennes active une autophagie sélective afin d’éliminer le pathogène invasif via une dégradation lysosomale. Nos travaux récemment publiés dans PlosPathogens (Montespan et al. 2017) montrent que les dommages membranaires causés par l’adénovirus (AdV) induisent également l’autophagie. Nos résultats illustrent comment l’AdV utilise le motif PPxY, porté par la protéine VI de la capside adénovirale, pour contrôler la machinerie autophagique.
Les AdV sont des virus non enveloppés à ADN double brin qui entrent dans les cellules par endocytose. Dans l’endosome le virus se désassemble partiellement pour libérer la protéine VI qui va rompre la membrane endosomale et permettre aux virus d’accéder aux moteurs moléculaires afin de transiter jusqu’au noyau. Nos travaux montrent que la rupture endosomale est nécessaire pour activer l’autophagie. Elle est reconnue par la galectine-8 et les récepteurs autophagiques tels que NDP52 et p62. L’AdV sauvage recrute l’ubiquitine ligase cellulaire Nedd4.2 via le PPxY de la protéine VI, s’échappe rapidement des endosomes rompus et évite ainsi sa dégradation par l’autophagie en altérant la maturation des autophagosomes. Nos résultats montrent également que l’AdV utilise aussi le motif PPxY pour détourner la machinerie autophagique et pour recruter le marqueur autophagosomal LC3 afin d’améliorer son propre transport vers le noyau. Ceci suggère que l’autophagie peut promouvoir l’infection par l’AdV. Un virus muté pour le motif PPxY de la protéine VI reste bloqué dans les endosomes rompus. Il est alors incapable de limiter la maturation des autophagosomes et est adressé à la dégradation par l’autophagie dépendante de la galectine- 8. Ainsi le motif PPxY constitue un déterminant moléculaire viral unique permettant au virus de contourner les défenses cellulaires antivirales comme l’autophagie lors des phases d’entrée dans la cellule.

PLoS Pathog. 2017 Feb 13;13(2):e1006217.

L’autophagie est une cible thérapeutique de choix pour de nombreuses pathologies. Les inducteurs d’autophagie stimulent la formation d’autophagosomes alors que les composés capables d’altérer les fonctions du lysosome bloquent le flux autophagique. L’identification de ces composés repose principalement sur l’analyse de leur effet sur la lipidation de LC3. Or, nous démontrons ici que la lipidation de LC3 n’est pas un marqueur spécifique de l’autophagie canonique.
L’autophagie non-canonique consiste en l’activité non conventionnelle de protéines de l’autophagie conduisant à la lipidation de LC3 sur des compartiments endolysosomaux. Ce processus se distingue de l’autophagie canonique par son indépendance vis-à-vis de mTOR, du complexe ULK et de la formation d’autophagosomes. La lipidation de LC3 au niveau de phagosomes contenant des pathogènes ou des cellules apoptotiques au cours de la LAP (LC3-associated phagocytosis) est un exemple d’autophagie non-canonique important pour l’homéostasie et les réponses immunitaires.
À partir de modèles cellulaires rendus déficients pour l’autophagie canonique et de tissus humains, nous montrons que des inhibiteurs du flux autophagique utilisés en clinique tels que la Chloroquine et la Lidocaine activent en parallèle l’autophagie non-canonique. De plus, les inducteurs d’autophagie Amiodarone et CCCP sont aussi capables d’activer la lipidation endolysosomale de LC3, et ce, indépendamment de leur effet sur la formation d’autophagosomes.
En mettant en évidence ces fonctions inattendues, nous démontrons que la capacité à activer l’autophagie non-canonique est une caractéristique des modulateurs de l’autophagie ayant des propriétés lysosomotropiques et ionophores. Ces données soulignent la nécessité d’une meilleure compréhension des conséquences fonctionnelles de l’autophagie non-canonique. Ils posent aussi d’importantes questions quant au design et à l’analyse de criblages à haut-débit pour l’identification de modulateurs de l’autophagie.

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Cellules MCF10 stablement transfectées par la construction GFP-LC3 et traitées pour 2h par 5mM de Procainamide. Imagerie réalisée par microscopie confocale avec le GFP-LC3 (vert), un immunomarquage de la protéine LAMP1 endogène (rouge) et un marquage au DAPI (bleu). Le traitement au Procainamide induit une très importante vacuolisation des cellules MCF10 et une relocalisation du GFP-LC3 sur des compartiments cellulaires positifs pour LAMP1.

Autophagy. 2017 May 4;13(5):854-867.

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