Régulation du transport vésiculaire par la courbure membranaire

Abstract

La cellule eucaryote est le siège d'un trafic permanent. Notamment, des vésicules de transport acheminent des protéines entre la surface cellulaire et les compartiments subcellulaires délimités par une membrane : appareil de Golgi, réticulum endoplasmique (RE), endosomes… Les protéines synthétisées dans le RE atteignent l'appareil de Golgi, empilements de citernes membranaires, pour y subir différentes modifications avant de rejoindre la surface cellulaire. Ces protéines sont intégrées spécifiquement dans des vésicules COPII (coat protein complex II) émergeant d'un site d'export du RE en même temps que des protéines plus spécia-lisées permettant aux vésicules, une fois formées, de cibler le compartiment pré-golgien et de fusionner avec lui. Les protéines « passagères » délivrées dans ce compartiment transitent alors vers l'appareil de Golgi au gré d'un phénomène dit de maturation des citernes [1], selon un modèle généralement accepté. Dans ce modèle, l'empilement golgien serait en perpétuel renouvellement : la première citerne devient la deuxième alors que le compartiment pré-golgien se transforme en première citerne, etc… Via ce flux, les protéines transitent de la face cis à la face trans de l'appareil de Golgi. En dépit de ce flux incessant, l'appareil de Golgi possède une architecture constante où chaque citerne conserve une composition précise en protéines dites résidentes (enzymes de modification). Cela signifie que ces protéines doivent résister à l'avancée des citernes et doivent constamment rebrousser chemin. Par ailleurs, les protéines ayant servi au ciblage et à la fusion des vésicules COPII doivent retourner dans le RE pour intégrer de nouvelles vésicules COPII. C'est ici qu'interviennent diverses vésicules de type COPI qui assurent le recyclage « rétrograde » de protéines d'une citerne tardive vers une citerne plus précoce et du cis-Golgi vers le RE [2]. Les protéines « passagères » correctement maturées ayant atteint le trans-Golgi seront acheminées par d'autres systèmes tubulovési-culaires de transport vers la membrane plasmique, les endosomes ou lysosomes (Figure 1). Les vésicules, d'un diamètre de 50-70 nm, sont géné-rées à partir de la membrane d'un compartiment par l'action spécifique d'un manteau protéique : manteau COPI, COPII ou à clathrine [3]. Les protéines qui constituent ces manteaux peuvent recruter des protéines à transporter et, en polymérisant, déformer localement la membrane en un bourgeon. Ce bourgeon évolue jusqu'à se détacher du compartiment et donner une vésicule. Celle-ci, débarrassée de son manteau, s'attache alors à son compartiment cible, fusionne avec celui-ci et délivre sa cargaison [4]. Actuellement, des études sont menées pour disséquer les mécanismes moléculaires > Une membrane cellulaire est une structure malléable. Durant la dernière décennie, de nombreuses études ont décrypté à l'échelle moléculaire comment, au cours du transport vésiculaire, certaines protéines peuvent déformer cette membrane ou reconnaître ces déformations. Nous nous attarderons sur les protéines ...