Thématiques de recherche
Le maintien de la protéostasie cellulaire résulte de deux processus, la biosynthèse vs l’élimination de protéines, avec l’aide de protéines chaperonnes. L’élimination de protéines du cytosol peut s’effectuer par différents moyens : dégradation par le protéasome, dégradation lysosomale (autophagie) et par sécrétion non-conventionnelle (Fig. A).
Plusieurs mécanismes sont utilisés par les cellules pour sécréter des protéines de manière non conventionnelle. La sécrétion d’exosomes constitue l’un de ces processus. Les exosomes sont des vésicules membranaires (60-100nm de diamètre) formées par bourgeonnement de la membrane endosomale vers la lumière du compartiment, et donc contiennent du cytosol. Les endosomes multivésiculaires ainsi formés peuvent fusionner avec la membrane plasmique et libérer dans le milieu extracellulaire les vésicules intraluménales alors nommées exosomes. Ce mécanisme de sécrétion d’exosomes est essentiel lors de la dernière étape de différenciation érythropoïétique, permettant d’éliminer de manière spécifique des protéines obsolètes (e.g. TfR) pour l’érythrocyte mature (Fig. B).
D’autres mécanismes de sécrétion non conventionnelle impliquent la fusion d’un autophagosome avec la membrane plasmique (autophagie sécrétoire) ou le transport direct de protéines cytosoliques à travers la membrane plasmique.
Nous nous intéressons aux facteurs qui déterminent la voie d’élimination spécifique de protéines. Un de nos objectifs est de comprendre les différents mécanismes impliqués dans l’élimination (dégradation et/ou sécrétion) cellulaire de TCTP (translationally controlled tumor protein). TCTP est une protéine cytosolique multifonctionnelle pour laquelle de forts niveaux cellulaires signent une agressivité des cancers. Nous avions démontré que TCTP est sécrété par la voie exosomale consécutivement à l’activation de p53 après irradiation de cellules. Nous avons récemment montré que TCTP est dégradé par CMA (chaperone-mediated autophagy) suite à son acétylation sur une lysine spécifique (19KIREI), lui conférant le statut d’une pseudo-glutamine indispensable dans le motif KFERQ-like reconnu par la protéine chaperonne Hsc70 (Fig. C). Il est à noter que TCTP est également sécrété sous forme libre (HRF, histamine-releasing factor) dans le milieu extracellulaire par un mécanisme inconnu lui permettant de provoquer la libération d’histamine par les basophiles. Des expériences préliminaires utilisant des MEFs déplétées en ATG5 nous suggèrent que la voie d’autophagie sécrétoire pourrait être impliquée.
Nous nous intéressons également aux liens (régulation, croisement, compensation) qui existent entre ces différentes voies d’élimination. Par exemple, la déplétion d’ATG5 entraine des répercussions sur le contenu protéique des exosomes sécrétés. Nous avons également mis en évidence la présence de protéasome (20S) dans nos fractions exosomales et étudions actuellement la manière par laquelle le complexe pourrait être sécrété par les cellules.
Figure descriptive
Publications
A. Bonhoure, A. Vallentin, M. Martin, A. Senff-Ribeiro, R. Amson, A. Telerman and M. Vidal (2017) Acetylation of Translationally Controlled Tumor Protein promotes its degradation through Chaperone-Mediated Autophagy. Eur. J. Cell Biol. DOI: 10.1016/j.ejcb.2016.12.002.
L. Blanc and M. Vidal (2017) New Insights into the function of Rab GTPases in the context of exosomal secretion. Small GTPases. DOI : 10.1080/21541248.2016.1264352.
L. Blanc and M. Vidal (2010) Reticulocyte membrane remodeling : contribution of the exosome pathway. Curr. Opin. Hematol. 17, 177-183.
A. Lespagnol, D. Duflaut, C. Beekman, L. Blanc, G. Fiucci, J.C. Marine, M. Vidal, R. Amson, A. Telerman. (2008) Exosome secretion, including the DNA damage-induced p53-dependent secretory pathway, is severely compromised in TSAP6/Steap3-null mice. Cell Death Differ. 15 (11), 1723-1733.
A. de Gassart, C. Géminard, D. Hoekstra and M. Vidal (2004) Exosome secretion: the art of reutilizing nonrecycled proteins? Traffic 5, 896-903.
Composition de l'équipe
Pascale Bette-Bobillo, MCU
Anne Bonhoure, adjointe technique
Michel Vidal, DR2