Etude du rôle dans le trafic membranaire de trois protéines qui lient les microtubules et qui sont associées à l'appareil de Golgi

Study of the role in membrane traffic of three proteins that bind microtubules and which are associated to the Golgi apparatus

• Auteur / Autrice : Karin Pernet-Gallay
• Direction : Claude Antony
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

ERGIC, compartiment intermédiaire

Microscopie électronique

Résumé

L'appareil de Golgi est une structure dynamique dont la morphologie dépend conjointement du réseau de microtubules et du transport membranaire. Je me suis donc intéressée an rôle dans le trafic intracellulaire de trois protéines qui sont associées à l'appareil de Golgi et qui interagissent avec les microtubules. En premier lieu, j'ai étudié l'interaction de la rabkinésine-6 avec les membranes de l'appareil de Golgi. J'ai montré qua la domaine carboxy-terminal de ce moteur est suffisant pour lier les membranes in vitro. Néanmoins, cette liaison est sensible à la force ionique et ne permet pas d'adresser spécifiquement la rabkinésine-6 sur l'appareil de Golgi in vivo. En second lieu, j'ai analysé le phénotype de la surexpression de GMAP-210, une protéine localisée sur la face cis de l'appareil de Golgi qui interagit avec l'extrémité négative des microtubules. J'ai montré, an microscopie électronique, qua la transfection transitoire de cette protéine entraînait le désorganisation de l'appareil de Golgi et la formation concomitante d'amas de vésicules qui contiennent les enzymes de l'appareil de Golgi ainsi qua les protéines qui effectuent des cycles entre le RE et l'appareil de Golgi. De plus, j'ai montré que dans ces cellules le transport antérograde de même que le transport rétrograde entre le RE et l'appareil de Golgi est bloqué au niveau des amas de vésicules. Enfin, j'ai participé à la caractérisation de CLIPR-59, une nouvelle protéine qui contient deux sites de liaison aux microtubules et qui est localisée sur la face trans de l'appareil de Golgi. Par des expérience de transfection transitoire, j'ai aussi montré qua la surexpression de cette protéine entraînait l'accumulation de structures de type endosomale à proximité de l'appareil de Golgi. Ces résultats suggèrent que CLIPR-59 intervient dans la régulation du transport membranaire entre l'appareil do Golgi et le système endosomal.

The Golgi apparatus is a dynamic structure which morphology depends both on the microtubule network and on membrane transport. I have therefore studied the role in membrane traffic of three proteins that are associated to the Golgi apparatus and that interact with microtubules. First I have studied the interaction of rabkinesin-6 with Golgi membranes. I have shown that the carboxy-terminal domain of this motor protein is sufficient to bind membranes in vitro. However, this interaction is salt sensitive and can not account for the targetting of rabkinesin-6 to Golgi membrane in vivo. Then I have analyzed the phenotype of GMAP-210 overexpressing cells. GMAP-210 is a protein that is localized on the cis side of the Golgi apparatus and that interacts with microtubule minus end. I have shown, by electron microscopy, that the transfection of this protein leads to the disassembly of the Golgi apparatus and induces the formation of vesicle clusters that contain both Golgi enzyme and proteins that cycle between the ER and the Golgi apparatus. Moreover, I have shown that in these cells both anterograde and retrograde transport between the ER and the Golgi apparatus are blocked at the level of these vesicle clusters. Finally, I have participated to the characterization of CLIPR-59, a new protein that has two microtubule binding sites and which is localized on the trans side of the Golgi apparatus. In addition, I have shown that the overexpression of this protein induces the accumulation of endosomal membrane in close apposition of the Golgi apparatus. These results suggest that CLIPR-59 is involved in the regulation of membrane transport between the Golgi apparatus and the endosomal system.