Etude du trafic membranaire vésiculaire et non-vésiculaire chez la levure

Les cellules eucaryotes sont caracterisees par le cloisonnement des organelles par des membranes. La communication entre les differents compartiments cellulaires est assuree par deux voies de transport : le transport vesiculaire et transport non-vesiculaire. Le transport vesiculaire permet a la fois le trafic des proteines et des lipides d'un compartiment a un autre, alors que le transport non-vesiculaire permet uniquement le trafic des lipides. En effet, les lipides jouent un role essentiel dans l'organisation cellulaire. Au cours de ma these, je me suis interesse au role des lipides dans le trafic intracellulaire, en utilisant la levure comme organisme modele. Dans une premiere partie de ma these, j'ai etudie les helices amphipathiques qui permettent le ciblage des proteines vers des compartiments cellulaires specifiques. Dans une etude precedente, realise au laboratoire a montre que ces helices amphipathiques interagissaient directement avec les lipides membranaires, ce qui permet un adressage specifique des proteines en fonction des environnements lipidiques dans la cellule. Deux helices amphipatiques ont fait l’objet de cette etude : le motif ALPS qui cible les vesicules de la voie secretoire precoce, et alpha-synucleine qui reconnait et fixe les vesicules du compartiment trans-Golgi-membrane plasmique. Dans cette premiere partie de la these j’ai cherche a identifier des motifs similaires a celui d’alpha-synucleine dans les proteines de levure, et de determiner leurs roles dans la cellule. Dans une seconde partie de ma these, en collaboration avec le laboratoire du Dr Thierry Galli, j'ai etudie de nouveaux composants impliques dans le metabolisme lipidique aux sites de contact entre le reticulum endoplasmique et la membrane plasmique. Les sites de contact membranaires sont des regions de proches appositions (de l'ordre de 10 a 30 nm) entre deux membranes, generalement entre la membrane du reticulum endoplasmique (RE) et une autre organelle. Ce sont principalement des sites de transfert des lipides et d'ions. Maja Petkovic dans le laboratoire de Thierry Galli a fait la decouverte que la proteine SNARE du RE, Sec22, interagit avec une syntaxine (Stx1) de la membrane plasmique dans les neurones, ce qui permet un nouveau mecanisme de contact entre ces deux membranes. J’ai donc essaye de voir si ce mecanisme est conserve chez la levure. Les resultats que j'ai obtenus ont confirme que la levure Sec22 est capable d'interagir avec une proteine SNARE SSO1 localisee a la membrane plasmatique et homologue de Stx1. J'ai trouve par co-immunoprecipitation que Sec22 et SSO1 deux interagissent avec les proteines de transfert des lipides localisees aux sites de contact. L'utilisation d'une sonde specifique au Phosphatidylinositol-4 phosphate (PI4P), nous a permis de montrer que Sec22 est impliquee dans la regulation du niveau de PI4P a la membrane plasmique. Pour dissequer les deux fonctions de Sec22, dans la voie secretoire et aux sites de contact, nous avons utilise l'approche des suppresseurs multicopies dans la levure. Parmi les suppresseurs identifies, nous avons trouve le Sfh1, une proteine qui a un role potentiel dans le transfert des lipides. Ces resultats confirment bien ceux obtenus par l’equipe de Thierry Galli, montrant que Sec22 a un nouveau role aux sites de contact entre le RE et la membrane plasmique et suggerent que ce complexe SNARE pourrait etre implique dans transfert de lipides chez la levure.