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La phosphatidylsérine (PS) est un lipide anionique essentiel des cellules eucaryotes. Il est distribué de manière asymétrique dans la cellule : la concentration en PS est multipliée par cinq entre le réticulum endoplasmique (RE), son site de synthèse, et la membrane plasmique, où ce lipide ,très abondant, apporte des charges négatives et jouent un rôle clé dans l’activation de protéines de signalisation. Nous avons dévoilé chez la levure que la protéine Osh6 est un échangeur PS/PI4P qui exploite un gradient de PI4P aux sites de contacts RE/membrane plasmique pour transporter du PS à la membrane plasmique. Par des approches de biochimie et biologie cellulaire, nous cherchons à décrypter les facteurs permettant la rapidité, spécificité et précision de transfert. Nous voulons aussi si ce processus est couplé à un autre processus de transfert de PS, cette fois-ci à travers la membrane du RE, via une interaction entre Osh6 et Ist2. Ce projet repose sur des mesures sophistiquées de fluorescence en temps réel pour quantifier l’activité des protéines in vitro, des tests de liaison membrane-protéine et protéine-protéine, des observations en microscopie chez les levures , des analyses in silico et structurale. ANR Mix&Move, collaboration avec les Drs A. Copic (CRBM, Montpellier) et G. Lenoir (I2BC, Gif/Yvette).

Figure 1 – Structure de la protéine Osh6 en complexe avec une molécule de PS (rose) ou de PI4P (orange)

Figure 2 – Modèle actuel sur le fonctionnement de la protéine Osh6. La protéine Osh6 utilise un gradient de PI4P à l’interface RE/membrane plasmique pour transporter de la phosphatidylserine (PS) de manière vectorielle via des cycles d’échange PS/PI4P : ceci permet l’accumulation de PS dans la membrane plasmique. Osh6 interagit avec la région cytosolique et désordonnée d’Ist2 pour se localiser au site de contact ER-membrane plasmique. Une hypothèse excitante est qu’Ist2 fonctionne comme une scramblase, capable de répartir la PS, une fois synthétisée, entre les deux feuillets du réticulum endoplasmique et que cette activité est couplée à celle d’Osh6 pour assurer une distribution intracellulaire correcte de PS dans la levure.
Figure 3 – Protocoles pour mesurer l’activité d’Osh6 in vitro et in vivo. (A) Nous avons conçu des protocoles pour mesurer en temps réel par FRET le transport de PS et de PI4P par la protéine Osh6p recombinante le long de direction opposée entre vésicules lipidiques artificielles (liposomes). (B) L’activité de transport de PS par Osh6p du RE vers la membrane plasmique peut également être mesurée en levure (coll. A. Copic, CRBM, Montpellier)

Publications

2025
Fabbre A, Syska C, Sebinelli HG, Cardinal A, Magdeleine M, Al-Qatabi N, D'Ambrosio JM, Montigny C, Lenoir G, Čopič A, Drin G, Ist2 promotes lipid transfer by Osh6 via its membrane tethering and lipid scramblase activities., Sci Adv 2025 Nov; 11(46): eadz2217.
2025
Delfosse V, Drin G, Determining the Relative Affinity of ORPs for Lipid Ligands Using Fluorescence and Thermal Shift Assays., Methods Mol Biol 2025 ; 2888(): 259-280.
2021
Ikhlef S, Lipp NF, Delfosse V, Fuggetta N, Bourguet W, Magdeleine M, Drin G, Functional analyses of phosphatidylserine/PI(4)P exchangers with diverse lipid species and membrane contexts reveal unanticipated rules on lipid transfer., BMC Biol 2021 Nov; 19(1): 248.
2021
Ikhlef S, Lipp NF, Magdeleine M, Drin G, Fluorescence-Based Measurements of Phosphatidylserine/Phosphatidylinositol 4-Phosphate Exchange Between Membranes., J Vis Exp 2021 Mar; (169): .
2020
D'Ambrosio JM, Albanèse V, Lipp NF, Fleuriot L, Debayle D, Drin G, Čopič A, Osh6 requires Ist2 for localization to ER-PM contacts and efficient phosphatidylserine transport in budding yeast., J Cell Sci 2020 Jun; 133(11): .
2019
Lipp NF, Gautier R, Magdeleine M, Renard M, Albanèse V, Čopič A, Drin G, An electrostatic switching mechanism to control the lipid transfer activity of Osh6p., Nat Commun 2019 Sep; 10(1): 3926.
2015
Moser von Filseck J, Čopič A, Delfosse V, Vanni S, Jackson CL, Bourguet W, Drin G, INTRACELLULAR TRANSPORT. Phosphatidylserine transport by ORP/Osh proteins is driven by phosphatidylinositol 4-phosphate., Science 2015 Jul; 349(6246): 432-6.