Etude du rôle de la protéine Alix dans l'endocytose

Study of Alix protein role in endocytosis

• Auteur / Autrice : Vincent Mercier
• Direction : Fiona J. Hemming, Anne Petiot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 27/04/2015
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences de Grenoble
• Jury : Président / Présidente : Alain Buisson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Destaing, Michel Franco
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Lamaze, Jean Gruenberg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endocytose

Mots clés libres

Alix

Membrane

Endosome

Trafic

Deformation

Internalisation

Alix

Membrane

Endosome

Traffic

Deformation

Internalization

Résumé

L’endocytose est le processus qui permet l’entrée, dans la cellule, de portions de la membraneplasmique ainsi que du milieu extracellulaire et des substances qu’il contient. Ces dernièresannées, plusieurs mécanismes d’endocytose ont été identifiés, mais la voie médiée par la clathrine(CME) reste la mieux caractérisée à l’heure actuelle. Au cours de ce travail, nous nous sommesintéressés à Alix, une protéine adaptatrice qui s’associe avec de nombreux partenaires de la voieendolysosomale mais dont le rôle dans l’endocytose reste encore peu connu. Ce travail derecherche a pour objectif de mieux comprendre le rôle d’Alix dans l’endocytose, grâcenotamment à l’utilisation de fibroblastes embryonnaires de souris (MEF) ko pour laprotéines Alix. Au cours de ce travail, nous avons montré que l’endocytose indépendante de laclathrine (CIE) est inhibée dans les cellules ko Alix, alors que la CME demeure intacte. En effet,l’internalisation de plusieurs cargos empruntant la CIE est affectée par la déplétion d’Alix alorsque des cargos entrant par CME sont endocytés normalement dans les cellules ko Alix. La CIEpeut être restaurée par l’expression d’Alix sauvage dans les MEF ko Alix, mais pas par un mutantd’Alix incapable d’interagir avec les endophilines A, protéines qui ont récemment été décritescomme contrôlant une voie CIE. De plus, la déplétion de l’endophiline A2 dans les MEF ko Alixn’a aucun effet sur la CIE. Nos résultats indiquent donc qu’Alix et les endophilines A agissent deconcert dans le contrôle de la CIE. Enfin, en accord avec une inhibition de la CIE, nous montronsque la migration des MEF ko Alix (qui dépend notamment de la CIE de l’intégrine ß1) estralentie et que la signalisation induite par l’IL2R, un cargo CIE, est perturbée. Ces donnéesdémontrent donc pour la première fois que la protéine Alix, en partenariat avec les endophilines,contrôle spécifiquement la CIE et que l’inhibition de cette fonction d’Alix affecte la physiologiecellulaire.

Endocytosis is the process permitting entry to the cell of portions of membrane as well as ofextracellular milieu and the substances it contains. In recent years, several endocytic mechanismshave been identified but clathrin-mediated endocytosis (CME) is the best characterised so far. Inthe present work, we have been interested in Alix, an adaptator protein which associates withnumerous partners involved in the endolysosomal pathway, although its exact role in endocytosisremains poorly understood. The goal of this research was to better understand Alix role inendocytosis using Alix ko Mouse Embryonic Fibroblasts (MEFs). Using this model, we showthat Clathrin Independent Endocytosis (CIE) is impaired in these cells while Clathrin MediatedEndocytosis (CME) is unaffected. Indeed, CIE cargo internalization is disrupted by Alixdepletion while CME cargoes are endocytosed normally in Alix ko cells. CIE in Alix ko MEFscan be restored by wild-type Alix expression but not by an Alix mutant deleted of its interactionsite with endophilin A, proteins recently identified as involved in the control of a CIE. Moreover,endophilin A2 depletion has no effect in Alix ko MEFs. Our results thus indicate that Alix andendophilin A2 act together in the control of CIE. Finally, in agreement with a role of Alix in CIEinhibition, we show that Alix ko MEF migration (depending on CIE of ß-integrin) is slower andthat IL2R- (a CIE cargo) induced signalling is impaired in the absence of Alix. Our resultsdemonstrate, for the first time, that Alix, together with endophilins, specifically controls CIE andthat inhibition of this function of Alix affects cell physiology.