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Revisiter le processus endocytique

La membrane cellulaire, outre une barrière vers l'environnement, possède plusieurs fonctions clés. Les chercheurs européens ont étudié comment certaines protéines et structures dynamiques atténuent la fonction de la membrane cellulaire.
Revisiter le processus endocytique
Les plupart des membranes cellulaires des mammifères possèdent de petites invaginations appelées cavéoles. Ces structures sont impliquées dans de nombreux processus physiologiques, dont le trafic de la vésicule, l'homéostasie du cholestérol, la transduction du signal et la détection mécanique. Toutefois, les mécanismes moléculaires sous-jacents à la fonction de la cavéole ne sont pas correctement compris et nécessitent une analyse rigoureuse.

L'identification récente d'une nouvelle famille de gènes cavins a invité les chercheurs du projet FUNCTION OF CAVEOLAE (Molecular mechanism of caveolar structure and function), financé par l'UE, à étudier la structure et la fonction des cavéoles in vivo. Une attention spécifique a été accordée au rôle des protéines cavines dans les informations et la fonction des cavéoles.

Les scientifiques ont étudié les complexes cavéolins et cavins purifiés de différents tissus murins. Ils ont découvert que la taille de ces complexes variait selon les tissus, avec les poumons et la graisse contenant des complexes de plus petite taille par rapport aux tissus cardiaques et rénaux. Ensuite, à l'aide de souris dépourvues des gènes cavins spécifiques, ils ont conclu que les cavéoles endothéliales étaient hétérogènes et identifiaient la protéine cavine 2 comme un déterminant moléculaire clé de cette hétérogénéité.

Des rapports antérieurs avaient proposé un rôle pour les cavéoles dans le trafic intracellulaire, agissant potentiellement comme des vésicules autonomes. Pour traiter cette question, les scientifiques ont balisé de manière fluorescente les protéines cavéoline-1 et cavine-1 et utilisé plusieurs techniques d'imagerie pour étudier l'implication directe des cavéoles dans l'endocytose. Ils ont observé la colocalisation de ces protéines dans les structures dynamiques des cavéoles, vérifiant leur implication dans le processus endocytique, à une fraction inférieure toutefois de celle envisagée initialement.

D'autres expérimentations ont indiqué que les protéines de membrane plasma en vrac étaient exclues des cavéoles et suggéraient un rôle dans le trafic des lipides. À l'aide de cellules de désactivation de cavéoline, les scientifiques ont observé que la perte de cavéoles causait un mauvais tri de certains lipides vers les lysosomes.

Collectivement, les résultats de l'étude ont validé les découvertes précédentes sur le rôle des cavéoles dans l'endocytose et ont étendu leur implication dans la maintenance de l'homéostasie des lipides de la membrane de plasma.

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Mots-clés

Processus endocytique, membrane cellulaire, cavéole, cavin, cavéoline, homéostase lipide