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Présentation

Le cytoplasme des cellules eucaryotes contient de nombreux organites (mitochondries, réticulum endoplasmique, appareil de Golgi…) aux fonctions précises et spécialisées. Parmi ceux-ci, les lysosomes sont les stations de recyclage, qui contiennent des nombreuses enzymes hydrolytiques . Les lysosomes sont donc en charge de dégrader de façon spécifique les organites non fonctionnels et les agrégats protéiques et d’éviter ainsi leur accumulation dans la cellule.
Cette voie du catabolisme lysosomale est appelée autophagie (du grec αυτο : « soi-même », et φαγειν « manger »).

Comme peuvent cellules recycle leur matériel cytoplasmique?

 

Le processus d’acheminement du Cargo (organites ou agrégats destinée à la dégradation) depuis le cytoplasme jusqu’aux lysosomes est un processus multi-étapes (Fig. ci-dessous). L’étape d’initiation correspond à la formation d’une structure membranaire en forme de coupe qui par expansion séquestre le Cargo dans une vésicule bi-membranaire appelée autophagosome. A maturation, l’autophagosome fusionne avec le lysosome et libère son contenu à la dégradation.

 

L’autophagie permet le renouvellement cellulaire et est essentielle pour le maintien de l’homéostasie. Des perturbations de l’autophagie sont associées à de nombreuses maladies neurodégénératives chez l’homme comme les maladies d’Alzheimer, de Parkinson ou de Huntington.

Notre travail de recherche a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de l’autophagie et d’étudier les dysfonctions de ce système de dégradation qui accompagnent ces maladies. Nous utilisons une approche pluridisciplinaire qui intègre la biologie cellulaire et physique, la biologie quantitative, la biochimie et la microscopie à haute résolution.

 

 

Dans des conditions de stress ou de carence nutritionnelle, le processus d’autophagie devient incontrôlé et la dégradation des constituants cytoplasmiques devient non- spécifique. C’est ce qui se produit notamment dans le cas de cancers.
Notre équipe a récemment identifié à la surface des vésicules autophagiques, une capsule de protéines qui aurait un rôle d’échafaudage (scaffold proteins) et serait impliquée dans la maturation de l’autophagosome.
Un autre travail pionnier de notre laboratoire consiste en la reconstitution in vitro de la réaction d’autophagie, en générant des autophagosomes à partir de protéines recombinantes purifiées et fluorescentes et de membranes artificielles.

 

Regardez ce film: vous pouvez voir des ‘Gigantesque Unilamellar Vésicules’ , qui sont composées de membranes artificielles (en rouge). La protéine Atg8, qui est conjuguée avec des lipides membranaires, est representé en vert.
Après suppression de la fluorescence par surexposition à un endroit précis, la fluorescence de la membrane est rapidement restaurée. Mais, celle de la proteine Atg8 ne l’est pas.

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(EN) We are a very dynamic, open, interactive, and multidisciplinary research laboratory. We meet the challenges that we are facing in our daily research by using cutting edge techniques including cell culture, fluorescent microscopy, genome editing, recombinant protein expression and purification, reconstitution reactions with model membranes, and structural biology.

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