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Groupe signalisation intracellulaire et endocytose




L'équipe
 
Gérard Klein
Directeur de Recherche DR2 CNRS
Tel. : +33 (4) 38 78 46 61
Ingénieur biochimiste INSA Lyon
Doctorat d'État Université C. Bernard Lyon
Post-doctorat University of Hawaii, Honolulu
Responsable du groupe
Laurence Aubry
Chargée de Recherche CR1 CNRS-HDR
Tel. : +33 (4) 38 78 30 65
Ingénieur agronome ENSA Rennes
Doctorat Biochimie Université J. Fourier
Post-doctorat University of California, San Diego (UCSD)
   
Dorian Guetta
Doctorant
Bourse MRT
Tel. : +33 (4) 38 78 53 90
 
Michel Satre
Directeur de Recherche DR1 CNRS
Tel. : +33 (4) 38 78 49 07
Ingénieur chimiste Toulouse
Doctorat d'État Université J. Fourier
Post-doctorat University of Massachusetts, Boston
   
 
Ruth Griffin
Chargée de Recherche CR1 CNRS
Tel. : +33 (4) 38 78 49 07
 
Nelly Bennett
Directeur de Recherche DR2 CNRS
Tel. : +33 (4) 38 78 41 83
   
Secrétariat :

Viviane Caput / Marie-Pierre Mendez
Tel. : +33 (4) 38 78 41 83 / 45 79
Fax : +33 (4) 38 78 61 07
 
Proposition de thèse : Programme doctoral International
 
Financement IRTELIS-CEA
Sujet : Dynamique de la voie endocytaire : approches protéomique et fonctionnelle. Cf rubrique de gauche
 
Nos travaux
 
L'endocytose est un processus qui permet à la cellule d'internaliser des éléments du milieu extracellulaire dans des vésicules dérivées de sa membrane plasmique. Cette activité participe à l'entrée de nutriments dans la cellule et permet à la cellule de moduler sa réponse aux stimuli de l'environnement en modifiant son répertoire protéique plasmique.

Notre équipe s'intéresse aux mécanismes moléculaires permettant l'internalisation des protéines de la membrane plasmique et responsables du devenir de ces cargos le long de la voie endocytaire. Afin de disséquer ces machineries, plusieurs stratégies ont été mises en œuvre qui utilisent l'amibe Dictyostelium comme organisme modèle.


Notre thématique actuelle de recherche est focalisée sur l'implication des deux machineries assurant la reconnaissance et la prise en charge de cargos membranaires : la machinerie ESCRT et les arrestines. Nos travaux utilisant des approches de biologie cellulaire, moléculaire et de protéomique visent à :

- disséquer le fonctionnement de ces machineries
- identifier les partenaires mis en jeu
- établir le répertoire des cargos membranaires transitant par la voie endocytaire
- identifier les signaux utilisés et qui gouvernent l'internalisation et l'orientation vers la voie de recyclage ou la voie de dégradation

Localisation subcellulaire de l’arrestine AdcA et de la protéine Alix de Dictyostelium.
A. En phase végétative, la protéine AdcA-GFP (en vert) est présente sur les compartiments endocytaires précoces de Dictyostelium.
B. Au cours du développement, la protéine Alix (en vert) est associée à des compartiments de petite taille où sont présents d’autres membres de la machinerie ESCRT.

L'endocytose est également utilisée par des agents pathogènes pour pénétrer dans la cellule et s'y multiplier. C'est notamment le cas de la bactérie Legionella, responsable de la légionellose. Une partie de notre recherche a pour objectif d'évaluer la participation de ces machineries dans l'entrée du pathogène dans la cellule et l'expression de sa virulence.

Le travail de l'équipe est financé par des organismes et des contrats publics et privés (CNRS, CEA, Université J. Fourier, ANR, AFSSET)
 
Notre modèle : Dictyostelium
 
Le protiste Dictyostelium est un modèle biologique reconnu par le NIH pour son intérêt en recherche biomédicale dans le champ de la biologie cellulaire et développementale. Cet organisme se nourrit par phagocytose de microorganismes tels des bactéries ou des levures ou par endocytose de phase fluide en milieu de culture axénique. En situation nutritive, Dictyostelium est présent sous une forme unicellulaire. La carence en nutriments déclenche un programme de développement qui conduit à l'agrégation des cellules individuelles puis à la formation d'une fructification contenant des spores résistantes à la carence.


Cycle de développement de Dictyostelium
En situation de carence nutritive, Dictyostelium passe d’un état unicellulaire à une forme multicellulaire par agrégation des cellules individuelles. Le programme de développement met en jeu des processus de morphogenèse et de différenciation cellulaire et aboutit à la formation d’une fructification constituée de cellules tiges mortes supportant une masse de spores. Sont indiqués en brun des champs d’investigation utilisant Dictyostelium comme modèle.


À côté de son activité endocytaire très développée, Dictyostelium présente des avantages uniques pour disséquer le processus d'endocytose et les machineries moléculaires qui sous-tendent cette activité : croissance rapide, génome séquencé et annoté (12 500 gènes environ), outils génétiques puissants (invalidation génique, mutagenèse d'insertion REMI, surexpression et remplacement génique) ...
 
Thèses soutenues
 
Sara Mattei.
Caractérisation de la protéine Alix et de la machinerie ESCRT chez l'amibe Dictyostelium discoideum. Un lien entre endocytose et signalisation développementale ?
[Résumé] [Thèse en ligne]

Bernard Lardy.
Étude comparative du complexe NADPH oxydase dans les phagocytes, les cellules non phagocytaires et l'amibe Dictyostelium discoideum.
[Résumé]
 
Collaborations
 

Pierre Golstein, CIML, Marseille-France
François Letourneur, IBCP, Lyon-France
Dominique Schneider, Institut Jean Roget, Grenoble-France.

 
Publications
 

• Aubry L, Guetta D and Klein G
The arrestin fold: variations on a theme.
Current Genomics, 2009, 10(2): 133-142

• Giusti C, Luciani MF, Klein G, Aubry L, Tresse E, Kosta A and Golstein P
Necrotic cell death: From reversible mitochondrial uncoupling to irreversible lysosomal permeabilization.
Experimental Cell Research, 2009, 315: 26-38

Blanc C, Charette J, Mattei S, Aubry L, Smith EW, Cosson P and Letourneur F
Dictyostelium Tom1 participates to an ancestral ESCRT-0 complex
Traffic (accepted)

• Aragao KS, Satre M, Imberty A and Varrot A
Structure determination of discoidin II from Dictyostelium discoideum and carbohydrate binding properties of the lectin domain.
Proteins, 2008, 73(1): 43-52

Gosset G, Satre M, Blaive B, Clément JL, Martin JB, Culcasi M and Pietri S
Investigation of subcellular acidic compartments using α-aminophosphonates 31P-NMR probes.
Analytical Biochemistry, 2008, 380(2): 184-194

• Klein G and Satre M
Professor Pierre Vignais, biochemist (1926-2006).
Biochimie, 2007, 89(9): 1039-1041

• Laporte C, Kosta A, Klein G, Aubry L, Lam D, Tresse E, Luciani MF and Golstein P
A necrotic cell death model in a protist.
Cell Death and Differentiation, 2007, 14(2): 266-274

Satre M, Mattei S, Aubry L, Gaudet P, Pelosi L, Brandolin G and Klein G
Mitochondrial carrier family: Repertoire and peculiarities of the cellular slime mould Dictyostelium discoideum.
Biochimie, 2007, 89(9): 1058-1069

• Mattei S, Klein G, Satre M and Aubry L
Trafficking and developmental signaling: Alix at the crossroads.
European Journal of Cell Biology, 2006, 85: 925-936

• Benghezal M, Fauvarque MO, Tournebize R, Froquet R, Marchetti A, Bergeret E, Lardy B, Klein G, Sansonetti P, Charette SJ and Cosson P
Specific host genes required for the killing of Klebsiella bacteria by phagocytes.
Cellular Microbiology, 2006, 8(1): 139-148

• Aubry L and Klein G
Purification techniques of subcellular compartments for analytical and preparative purposes.
Methods in Molecular Biology, 2006, 346: 171-185

• Mattei S, Ryves WJ, Blot B, Sadoul R, Harwood AJ, Satre M, Klein G and Aubry L
Dd-Alix, a conserved endosome-associated protein, controls Dictyostelium development.
Developmental Biology, 2005, 279: 99-113

• Lardy B, Bof M, Aubry L, Paclet MH, Morel F, Satre M and Klein G
NADPH oxidase homologs are required for normal cell differentiation and morphogenesis in Dictyostelium discoideum.
Biochimica and Biophysica Acta, 2005, 1744: 199-212

• Roisin-Bouffay C, Luciani M, Klein G, Levraud JP, Adam M and Golstein P
Developmental cell death in Dictyostelium does not require paracaspase.
Journal of Biological Chemistry, 2004, 279: 11489-11494

• Golstein P, Aubry L and Levraud JP
Cell-death alternative model organisms: Why and which?
Nature Reviews. Molecular Cell Biology, 2003, 4: 1-10

• Aubry L, Lee S, Ravanel K and Firtel RA
The novel ankyrin-repeat containing kinase ARCK-1 acts as a suppressor of the Spalten signaling pathway during Dictyostelium development.
Developmental Biology, 2003, 263: 308-322

• Aubry L, Mattei S, Blot B, Sadoul R, Satre M and Klein G
Biochemical characterization of two analogs of the apoptosis-linked-gene 2 protein in Dictyostelium discoideum and interaction with murine Alix, a physiological partner in mammals.
Journal of Biological Chemistry, 2002, 277: 21947-21954