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Découverte à l'Université de Genève - Les lipides peuvent orchestrer l'organisation dans l'espace de membranes cellulaires
La cellule peut être comparée à une maison, dont les chambres formeraient les compartiments internes. La notion qui a prévalu jusqu'à présent est que les protéines étaient les maîtres d'œuvre de cette architecture cellulaire. L'équipe du prof. Jean Gruenberg du Département de biochimie de l'Université de Genève vient de publier dans la revue Science un article qui ébranle ce dogme en démontrant que certains lipides - les briques qui forment les murs - peuvent elles-mêmes orchestrer la construction. C'est un peu comme si les briques évinçaient l'architecte. En outre, en collaboration avec l'entreprise Serono, ils ont montré que ce processus est réglé par un mécanisme de contrôle, et en particulier par une protéine nommée Alix. Ces découvertes constituent une avancée scientifique majeure, d'une grande importance pour la compréhension de la cellule, et peut-être de certains mécanismes d'infection virale, en particulier le sida.
Toutes les cellules vivantes supérieures - eucaryotes, c'est-à-dire munies d'un noyau - possèdent une organisation interne complexe, comparable dans une certaine mesure à celle d'une maison. En effet, les cellules eucaryotes sont composées de plusieurs pièces qui ont chacune une forme et une fonction spécifiques. Une des principales interrogations qui guident la biochimie moléculaire depuis quelques années est de savoir quels sont les mécanismes responsables de la biogénèse - ou de la formation - et de l'architecture de ces "pièces". Le prof. Gruenberg et son équipe du Département de biochimie de l'Université de Genève viennent de démasquer les travailleurs de l'ombre: les lipides, composant la membrane ne sont pas inertes comme on l'a cru, mais jouent un rôle actif primordial dans l'organisation et la détermination de la forme des "pièces".
De manière générale, la membrane d'une cellule, ou de ses compartiments, est composée de deux couches de lipides qui servent de support à des protéines hydrophobes. Pendant longtemps, les scientifiques ont cru que le seul rôle des lipides était de servir de support à ces protéines. Or, les résultats du prof. Gruenberg montrent qu'un lipide n'a pas forcément le rôle passif qu'on lui a attribué jusqu'à présent - c'est-à-dire être le matériau inerte composant les membranes - mais qu'il peut promouvoir à lui seul des structures tridimensionnelles complexes. En somme, si les chercheurs croyaient auparavant que c'étaient uniquement les fenêtres, le toit et les portes qui donnaient sa structure à une maison, ils savent maintenant que les briques y prennent également une part importante. Il semble dès lors nécessaire de réviser les modes de penser, dans la mesure où la biologie et la chimie des lipides sont radicalement différentes de celles des protéines.
Pour parvenir à ce résultat, l'équipe du prof. Jean Gruenberg, en collaboration étroite avec le Département de chimie organique de Genève, ont produit par synthèse organique le lipide LBPA, qui se trouve normalement dans un compartiment appelé "endosome tardif". Cette même équipe avait déjà montré que ce lipide joue un rôle-clé dans le transport cellulaire du cholestérol et de certaines protéines importantes. Ils ont remarqué que le LBPA seul était capable de structurer des membranes de façon autonome et spontanée et de générer des structures semblables à l'endosome tardif. Suspectant que ce mécanisme de formation devait être lui-même réglé dans la cellule, l'équipe du prof. Gruenberg a ensuite poussé plus loin ses investigations. En collaboration avec l'entreprise Serono, ils ont notamment procédé à des analyses par spectrométrie de masse qui leur ont permis de découvrir la protéine Alix comme modulateur de l'organisation de l'endosome tardif.
Cette découverte importante contribue à une meilleure compréhension de l'organisation cellulaire et permettra de revisiter certains mécanismes impliqués dans l'infection virale, en particulier par le virus du sida qui semble aussi dépendre d'Alix.
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