Différentes pathologies comme le cancer et des déficiences neuronales sont liées au dysfonctionnement d'une machinerie protéique appelée ESCRT (Endosomal Sorting Complexes Required for Transport).

Celle-ci intervient dans de nombreux processus biologiques : réparation des membranes, bourgeonnement des virus enveloppés, division du cytoplasme pendant la méïose et la mitose (cytokinèse), etc. Plus particulièrement, l'un des quatre complexes protéiques composant ESCRT (ESCRT-III) ainsi que l'enzyme ATPase VPS4 jouent un rôle essentiel dans la constriction des membranes et leur fission.

Des chercheurs de l'Irig (IBS), en collaboration avec l'Institut Curie (Paris) et l'Université de Groningen (Pays-Bas), ont voulu préciser le rôle de ces acteurs dans un système modèle de col membranaire dont la géométrie mime la constriction d'une membrane biologique, avant fission.

Ils ont observé, par cryo-microscopie électronique dont la résolution est autour de 3,5 Å, la polymérisation in vitro de ESCRT-III à partir des protéines codées par les gènes CHMP2A et CHMP3. Cette synthèse est réalisée au plus près des membranes lipidiques, en présence de l'enzyme VPS4.

Les hétérodimères de CHMP2A et CHMP3 (ESCRT-III) s'organisent en filaments qui s'enroulent en hélices, comme leurs homologues in vivo, au niveau des sites de bourgeonnement de virus ou de vésicules. La surface extérieure des filaments interagissant avec les membranes situées de part et d'autre, VPS4 resserre les filaments de l'hélice d'ESCRT-III qui, à leur tour, rapprochent les membranes jusqu'à leur fission.

Ces analyses confortent un modèle théorique dans lequel le remodelage membranaire par VPS4 engendre une constriction des membranes grâce au glissement progressif des filaments de CHMP2A-CHMP3.

Les composantes d'ESCRT-III, CHMP2 et CHMP3, avec l'aide de VPS4, constituent donc une machinerie minimale, capable de cliver des cols membranaires par fission des membranes.