Mécanismes moléculaires du transport intracellulaire

Bruno Goud

Bruno Goud Chef d'équipe Tél :

Des défauts dans les processus de transport intracellulaire sont fréquemment associés à de nombreuses pathologies, y compris le cancer. Notre équipe s’intéresse aux mécanismes régulant le transport intracellulaire entre les compartiments de la cellule eucaryote, en particulier au niveau de l’appareil de Golgi. Pour cet objectif, nous utilisons une variété d’approches méthodologiques.

 

Fonction des GTPases de la famille Rab dans le trafic membranaire (Bruno Goud)

Fig. 1: Role de Rab6 dans la régulation du transport au niveau de l’appareil de Golgi
Figure 1 : Rôle de Rab6 dans la régulation du transport au niveau de l’appareil de Golgi

Les GTPases de la famille Rab (une soixantaine identifiées chez l’Homme) sont des régulateurs majeurs du transport intracellulaire. Nous étudions plus particulièrement Rab6, présente sur les membranes de l’appareil de Golgi (Fig. 1), et les protéines qui partagent des effecteurs communs avec Rab6, comme Rab8, Rab11 et Rab39. Nos travaux récents ont mis en particulier en évidence un rôle de la myosine II dans la fission des vésicules de transport à partir des membranes de l’appareil de Golgi et permis d’identifier les domaines de la myosine Va liant plusieurs protéines Rab. Nos projets portent principalement sur la reconstitution in vitro de la fission dépendant de la myosine II des vésicules de transport, le rôle de Rab6, Rab8 et de la myosine V dans le transport post-golgien, le rôle des protéines Rab dans le transport d’APP (« amyloid precursor protein ») et de BACE-1, et la dérégulation de la fonction des protéines Rab dans le cancer de la vessie.

 

Paramètres physiques qui sous-tendent les processus de transport (Jean-Baptiste Manneville)

Fig. 2: Montage expérimental permettant de mesurer la mécanique du Golgi dans les cellules
Figure 2: Montage expérimental permettant de mesurer la mécanique du Golgi dans les cellules

Pour comprendre le rôle des paramètres physiques tels que la tension ou la courbure membranaires dans les processus de transport, nous développons depuis plusieurs années des systèmes biomimétiques basés sur des vésicules géantes unilamellaires (GUVs) à partir desquelles des tubes de membrane sont tirés avec des moteurs moléculaire ou une pince optique. Nos travaux récents ont porté sur les changements des propriétés membranaires après incorporation d’acides gras polyinsaturés et sur ​​le rôle de BIN1/M-amphiphysin2 dans l’agrégation des lipides. Nous avons également développé une nouvelle approche pour sonder la mécanique de l’appareil de Golgi dans les cellules vivantes en utilisant des billes de polystyrène internalisées dans les cellules et piégées avec une pince optique (Fig. 2).

Comprendre l’organisation globale des endomembranes (Kristine Schauer)

Nous avons développé une nouvelle approche d’imagerie basée sur des cartes de densité permettant de quantifier la distribution en 2D et 3D des compartiments cellulaires dans des cellules « micropatternées ». Cette approche est utilisée pour identifier les facteurs cellulaires et extra-cellulaires sous-tendant l’organisation des compartiments de la cellule. Nos travaux récents ont mis en évidence le rôle de l’adhésion cellulaire dans la topologie de l’endocytose et de la signalisation. Les études en cours visent à identifier les myosines et kinésines participant à l’organisation spatiale des endomembranes .

 

Fonctions des myosines dans le trafic membranaire (Evelyne Coudrier)

Nos travaux récents ont montré qu’une myosine non processive, la myosine 1b, régule la formation de tubules membranaires émanant du réseau trans-Golgien (TGN) et peut extraire des tubes membranaires le long des faisceaux de filaments d’actine à partir de liposomes géants. Nos études actuelles portent sur le rôle de la myosine 1b à la membrane plasmique et sur l’interaction des myosines avec le réseau d’actine au niveau du TGN.

Publications clés

Année de publication : 2016

Jean-Baptiste Brault, Cécile Khou, Justine Basset, Laure Coquand, Vincent Fraisier, Marie-Pascale Frenkiel, Bruno Goud, Jean-Claude Manuguerra, Nathalie Pardigon, Alexandre D Baffet (2016 Jul 26)

Comparative Analysis Between Flaviviruses Reveals Specific Neural Stem Cell Tropism for Zika Virus in the Mouse Developing Neocortex.

EBioMedicine : DOI : S2352-3964(16)30323-1
Laura Picas, Frederique Gaits-Iacovoni, Bruno Goud (2016 Apr 20)

The emerging role of phosphoinositide clustering in intracellular trafficking and signal transduction.

F1000Research : DOI : 10.12688/f1000research.7537.1
Massiullah Shafaq-Zadah, Carina S Gomes-Santos, Sabine Bardin, Paolo Maiuri, Mathieu Maurin, Julian Iranzo, Alexis Gautreau, Christophe Lamaze, Patrick Caswell, Bruno Goud, Ludger Johannes (2016 Jan 8)

Persistent cell migration and adhesion rely on retrograde transport of β(1) integrin.

Nature cell biology : 54-64 : DOI : 10.1038/ncb3287

Année de publication : 2015

Jonna Alanko, Anja Mai, Guillaume Jacquemet, Kristine Schauer, Riina Kaukonen, Markku Saari, Bruno Goud, Johanna Ivaska (2015 Oct 6)

Integrin endosomal signalling suppresses anoikis.

Nature cell biology : 1412-21 : DOI : 10.1038/ncb3250

Année de publication : 2014

Mathieu Pinot, Stefano Vanni, Sophie Pagnotta, Sandra Lacas-Gervais, Laurie-Anne Payet, Thierry Ferreira, Romain Gautier, Bruno Goud, Bruno Antonny, Hélène Barelli (2014 Aug 9)

Lipid cell biology. Polyunsaturated phospholipids facilitate membrane deformation and fission by endocytic proteins.

Science (New York, N.Y.) : 693-7 : DOI : 10.1126/science.1255288
Laura Picas, Julien Viaud, Kristine Schauer, Stefano Vanni, Karim Hnia, Vincent Fraisier, Aurélien Roux, Patricia Bassereau, Frédérique Gaits-Iacovoni, Bernard Payrastre, Jocelyn Laporte, Jean-Baptiste Manneville, Bruno Goud (2014 May 19)

BIN1/M-Amphiphysin2 induces clustering of phosphoinositides to recruit its downstream partner dynamin.

Nature communications : 5647 : DOI : 10.1038/ncomms6647
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