Certaines cellules de notre corps ont besoin d’augmenter régulièrement leur surface pour pouvoir exercer leurs fonctions. C’est le cas des neurones dont la surface de la membrane cellulaire augmente de 20% par jour au cours du développement. Lorsque les neurones sont matures, leur surface membranaire atteint 250000 µm² ce qui donne un total de 25000 m², soit 4 terrains de football pour tous les neurones du cerveau, salors qu’elle est initialement de ~1256 μm², soit une augmentation de 200 fois.
Dans une étude publiée dans la revue Nature Cell Biology le 6 avril 2014, Thierry Galli, directeur de recherche Inserm et ses collaborateurs [1] révèlent un nouveau mécanisme qui participe à la croissance de la membrane des cellules.
Jusqu’à présent, on savait que des vésicules de sécrétion venaient ajouter de la membrane à la membrane cellulaire existante, la faisant ainsi croître. Cette sécrétion implique des protéines spécifiques appelées “SNARE”, dont la découverte a valu à Thomas Südhof, James E Rothman, et Randy Schekman le prix Nobel de Physiologie et Médecine en 2013.
L’équipe de recherche de l’Inserm s’est alors penchée sur les protéines SNARE chez la souris en étudiant les extrémités des neurones en croissance, les axones. Les chercheurs ont identifié une protéine particulière “Sec22”, initialement identifiée chez la levure par Randy Schekman.
Ces ponts entre le réticulum endoplasmique et la membrane plasmique sans fusion des membranes favoriseraient le passage des lipides synthétisés dans le réticulum endoplasmique vers la surface cellulaire.
“Il est tout fait envisageable que ce nouveau mécanisme pour la croissance cellulaire prévale dans les cellules qui se divisent rapidement comme les cellules cancéreuses.” conclut-il.
Transports vésiculaires spécifiques dans les neurones d’hippocampe de rat après 3 jours de culture. (En rouge, protéines SNARE)
© Inserm/Burgo, Andrea
[1] Equipe de Recherche Labellisée Inserm Unité 950 “Trafic membranaire normal et pathologique” (Inserm / CNRS / Université Paris Diderot) qu’il dirige, en collaboration avec l’équipe “Dynamique des membranes et trafic intracellulaire” (CNRS / Université Paris Diderot ; Cathy Jackson et Jean-Marc Verbavatz), l’équipe “Biologie cellulaire de la Synapse” (Inserm / CNRS / ENS; Antoine Triller) et Xavier Darzacq, Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS), Imagerie de la machinerie transcriptionelle
The SNARE Sec22b has a non-fusogenic function in plasma membrane expansion
Maja Petkovic1,2,3,10, Aymen Jemaiel1,4,9, Frédéric Daste1,2,9, Christian G. Specht5, Ignacio Izeddin6, Daniela Vorkel7, Jean-Marc Verbavatz7, Xavier Darzacq6, Antoine Triller5, Karl H. Pfenninger8, David Tareste1,2, Catherine L. Jackson1,4, Thierry Galli1,2
1 Institut Jacques Monod, UMR 7592, CNRS, Univ Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, F-75013 Paris, France
2 INSERM ERL U950, ‘Membrane Traffic in Neuronal & Epithelial Morphogenesis’, F-75013 Paris, France
3 Ecole des Neurosciences de Paris (ENP), Paris, France
4 Membrane Dynamics and Intracellular Trafficking, Institute Jacques Monod, Paris, France
5 Biologie Cellulaire de la Synapse, Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS), INSERM U1024, 75005 Paris, France
6 Functional Imaging of Transcription, Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure (IBENS), INSERM U1024, 75005 Paris, France
7 Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics, 01307 Dresden, Germany
8 Colorado Intellectual and Developmental Disabilities Research Center (IDDRC), Denver, USA
9 equal contributions
10present affiliation: Howard Hughes Medical Institute, Departments of Physiology, Biochemistry, and Biophysics, University of California, San Francisco, San Francisco, CA 94158, USA
Nature Cell Biology, 6 avril 2014. DOI : 10.1038/NCB2937
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