Responsable
José-Luis Vazquez-Ibar
JoseLuis.VAZQUEZ-IBAR@cea.fr
Transporteurs d'acides aminés
Les transporteurs d'acides aminés sont des acteurs essentiels de la physiologie humaine car ils participent à la synthèse des protéines, au métabolisme énergétique, à l'expression des gènes, à l'équilibre redox ou aux voies de transduction des signaux. L'une des plus grandes familles de transporteurs d'acides aminés est la famille des transporteurs d'acides aminés L (LAT), où les mutations congénitales de deux membres de cette famille provoquent deux troubles pathologiques : la cystinurie et l'intolérance aux protéines lysinuriques. En collaboration avec le professeur Manuel Palacín (IRB, Barcelone, Espagne), nous avons résolu la structure radiographique d'un homologue procaryote du LAT : Adic (Kowalczyk, L et al, 2011, Figure 1), révélant pour la première fois un mécanisme d'ajustement induit lors de la première étape de l'interaction substrat-protéine. Bien que deux structures de LAT de mammifères soient apparues récemment, les LAT procaryotes sont encore des outils très précieux pour continuer à déchiffrer le mécanisme de transport et la régulation de leurs homologues de mammifères. En utilisant une stratégie d'évolution dirigée (Rodriguez-Banqueri et al 2016), nous avons généré des versions modifiées de SteT (un paradigme procaryote des LAT) piégées à différents stades du cycle catalytique. Les analyses structure-fonction de ces mutants devraient améliorer notre compréhension du mécanisme de transport et de la régulation des lipides des LAT.
Figure 1 : Structure d'une version mutée de l'Adic liée au substrat, Arg+. (A) Le transporteur forme un homodimère (en violet, protomère 1 et en orange, protomère 2). Le substrat lié est représenté à l'aide d'un modèle en forme de boule et de bâton. (B) Détail du site de liaison. La structure montre la délocalisation du substrat dans le site de liaison comme conséquence de l'élimination d'une interaction de liaison hydrogène entre le substrat et le transporteur, fournissant des preuves structurelles du mécanisme d'ajustement induit du substrat de ces transporteurs.
En collaboration avec le Dr Bruno Gasnier (Paris-Descartes) et le Dr Liang Feng (Université de Stanford, États-Unis), nous étudions également le transporteur d'acides aminés cationique lysosomal PQLC2. L'activité de PQLC2 est susceptible d'être liée à la signalisation mTORC1 en contrôlant étroitement les niveaux d'arginine intralysosomaux. En outre, PQLC2 assure la médiation du recrutement du complexe C9orf72 à la surface lysosomale. Les mutations du gène codant pour C9orf72 provoquent une sclérose latérale amyotrophique et une démence frontotemporale. Nos objectifs comprennent l'élucidation du mécanisme de transport et de la régulation de PQLC2 ainsi que l'étude des conséquences structurelles et fonctionnelles de l'interaction de PQLC2 avec le complexe C9orf72.