Mécanisme de régulation de la flippase humaine ATP8B1/CDC50A et conséquences fonctionnelles de mutations d'ATP8B1 identifiées chez des patients atteints de cholestase intrahépatique

par Kahina Slimani

Projet de thèse en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Guillaume Lenoir.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Signalisations et réseaux intégratifs en biologie , en partenariat avec Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (laboratoire) et de Faculté de médecine (référent) depuis le 01-01-2020 .


  • Résumé

    ATP8B1 est une protéine appartenant à la sous-famille P4 des ATPases de type P4 (ATPases P4), dont certains homologues chez la levure S. cerevisiae ont été clairement identifiés comme transporteurs de lipides, catalysant ainsi une activité de ‘flippase'. Les flippases catalysent le transport de lipides spécifiques du feuillet exoplasmique au feuillet cytosolique des membranes eucaryotes et jouent donc un rôle prépondérant dans le maintien de l'asymétrie des lipides qui les composent. Le maintien d'une telle asymétrie des lipides membranaires régule des processus cellulaires essentiels tels la signalisation cellulaire, le trafic membranaires ou la polarité cellulaire et les mutations de gènes de flippases humaines sont associées à de nombreuses pathologies, dont la cholestase intrahépatique, une maladie rare caractérisée par une dégénérescence hépatique. Une telle fonction de flippase a également été suggérée pour ATP8B1 mais ceci n'a jamais été démontré sur la protéine isolée. Le projet proposé a pour but de caractériser le mécanisme par lequel les phosphoinositides régulent l'activité de transport de la protéine ATP8B1 purifiée, et d'identifier les conséquences des mutations associées à la cholestase intrahépatique sur l'activité de ce transporteur. La connaissance du mécanisme moléculaire du transport catalysé par ATP8B1 et des altérations de sa fonction induites par les mutations associées à la cholestase intrahépatique est une première étape vers une meilleure compréhension de l'étiologie de cette pathologie.

  • Titre traduit

    Regulatory mechanism of the human lipid flippase ATP8B1/CDC50A and functional consequences of ATP8B1 mutations associated with intrahepatic cholestasis


  • Résumé

    ATP8B1 belongs to the type 4 subfamily of P-type ATPases (P4-ATPases), whose homologs in the yeast S. cerevisiae have been unequivocally identified as lipid flippases. Lipid flippase catalyze net transbilayer movement of lipids from the exoplasmic to the cytosolic leaflet of eukaryotic membranes, thereby creating and maintaining lipid asymmetry in cell membranes of the late secretory/endocytic pathway. Such a lipid asymmetry is involved in numerous cell processes, ranging from cell signaling, to membrane trafficking or cell polarity. Not unexpectedly, mutations in human genes encoding flippases result in several diseases, including intrahepatic cholestasis, a rare inherited disease which may be fatal in its severe form. The lipid flippase activity of ATP8B1 has previously been suggested using cell systems but never demonstrated with the purified enzyme reconstituted into proteoliposomes. The present project aims to decipher the mechanism by which phosphoinositides regulate the activity of the purified ATP8B1 transporter, and to identify the functional consequences of ATP8B1 mutations associated with intrahepatic cholestasis. In-depth characterization of the molecular mechanism of ATP8B1-catalyzed phospholipid transport should contribute to reveal the etiology of intrahepatic cholestasis.