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Membrane plasmique : un mystère levé !
Une étude des chercheurs du Biopark éclaire le rôle d’étranges renfoncements de la membrane des cellules, découverts en 2003. Ce processus n’avait pas pu être expliqué… jusqu’à aujourd’hui !
En 2003, des chercheurs allemands observent un étrange phénomène : la membrane des cellules de levure présente des renfoncements dans lesquels certains transporteurs s'accumulent. Ces transporteurs sont des protéines particulières, responsables des transferts de nutriments entre l’extérieur et l’intérieur de la cellule. Leur regroupement en îlots localisés, sans raison apparente, est plutôt étonnant puisque les protéines de la membrane se répartissent habituellement de manière homogène. Cet étrange événement n’avait pas pu être expliqué… jusqu’à aujourd’hui !
Une question de conformation
Le Laboratoire de Physiologie moléculaire de la Cellule du Pr Bruno André (Département de Biologie Moléculaire, IBMM) apporte des éléments de réponse. L’étude, réalisée en collaboration avec l’UCL et le Centre d'Imagerie CMMI, est publiée dans la
revue scientifique PNAS. Les expériences effectuées démontrent d'abord que l'accumulation des transporteurs dans les renfoncements de membrane n'a lieu que si ces protéines adoptent une certaine structure tridimensionnelle.
Protection contre l’autophagie
Les chercheurs expliquent ensuite que cette accumulation en îlots protège les transporteurs contre leur élimination lors d’une carence nutritionnelle. En effet, en l’absence de nourriture, la cellule entame un processus d’autophagie. C’est-à-dire qu’elle digère progressivement ses composants internes, mais aussi les protéines de sa membrane plasmique. En se regroupant dans ces îlots protégés, certains transporteurs échappent à la dégradation. Ils subsistent alors en abondance dans la membrane et sont rapidement opérationnels dès que les nutriments redeviennent disponibles. Des microdomaines similaires, mais encore mal connus, ont été observés dans la membrane des cellules humaines : cette étude est un premier pas pour comprendre leur rôle chez l’homme.
Un autre mystère…
Les chercheurs du laboratoire du Pr André signent une autre étude sur la réaction des cellules face à la disponibilité des nutriments. Publiée dans
eLife, cette recherche concerne le complexe moléculaire dénommé « TORC1 ». Les chercheurs ont élucidé comment ce complexe est activé suite au transport des acides aminés – les constituants fondamentaux des protéines – au travers de la membrane cellulaire. Ce transport s’accompagne d’un flux de protons (H ), régulé par des enzymes présentes dans la membrane. C’est l'enzyme principale qui permet ce flux de protons qui joue un rôle essentiel dans l’activation de TORC1. Les chercheurs doivent maintenant essayer d’éclaircir ce lien. Leur hypothèse : l’enzyme impliquée déclencherait une cascade de signalisation intracellulaire aboutissant à TORC1 et importante pour le contrôle de la croissance cellulaire.
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