Les « rafts », radeaux lipidiques membranaires, participent à la régulation du transporteur de fer, la ferroportine, dans les macrophages

The @lipid rafts are involved in the regumation of the macrophage iron exporter, the ferroportin

• Auteur / Autrice : Anne Auriac
• Direction : François Canonne-Hergaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endocytose

Macrophages

Fer

Résumé

Le fer est un élément vital mais en excès il peut devenir toxique pour l’organisme. Une régulation fine de son adsorption (au niveau du duodénum) et de son recyclage (au niveau des macrophages tissulaires) est donc indispensable. Cette régulation implique l’hepcidine, un peptide produit majoritairement par les hépatocytes, et qui induit l’endocytose et la dégradation du seul exportateur de fer connu chez les mammifères, la ferroportine. Nous avons étudié, dans les macrophages, la localisation subcellulaire de la ferroportine, sa régulation et nous avons recherché des partenaires protéiques fonctionnels ou régulateurs potentiels de cette protéine. Nous avons montré que ce transporteur est localisé dans des radeaux lipidiques (rafts) à la surface des macrophages. De plus, la désorganisation des rafts induit une diminution de la dégradation de la ferroportine par l’hepcidine. Le transport de fer au niveau cellulaire semble impliquer une ferroxidase, la céruloplasmine. Nos macrophages en culture expriment une céruloplasmine cytosolique et une céruloplasmine membranaire liée à la membrane par une ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol). Après un traitement au fer, la ferroportine et les deux formes de céruloplasmine sont surexprimées avec une céruloplasmine membranaire localisée dans des rafts de même densité que ceux de la ferroportine. Ensemble, nos observations soulignent l’importance fonctionnelle des rafts dans le recyclage du fer macrophagique. Une approche protéomique des fractions rafts contenant la ferroportine nous suggèrent déjà certains acteurs moléculaires impliqués dans l’activité et la régulation de la ferroportine macrophagique.

Iron is an essential element for the organism but can become toxic when present in excess. A proper regulation of iron absorption (in the duodenum) and iron recycling (in tissues macrophages) is therefore necessary. Hepcidin, a small peptide produced by hepatocytes, is involved in this systemic regulation. In fact, hepcidin induces the endocytoses and the degradation of ferroportin, the only known iron exporter in mammals. In this thesis, we studied the subcellular localization and the regulation of macrophage ferroportin and we looked forward potentials functional or regulatory partners of this exporter. We showed that ferroportin is localized in lipid rafts at the cell surface of macrophages. Furthermore, disruption of lipid rafts causes a decrease in the hepcidine induced ferroportin degradation. Cellular iron export seems to involve a ferroxidase named ceruloplasmin. We observed that cultured mouse macrophages produce a cytosolic and a GPI (glycosylphosphatidylinositol) anchored membrane ceruloplasmin. The expression of both forms of ceruloplasmin and ferroportin is strongly stimulated after iron treatment. Moreover, after iron treatment, the GPI-ceruloplasmin and ferroportin are co-expressed into lipid rafts. All together, our observations emphasize the role of lipid rafts in macrophage iron recycling. Finally, a proteomic approach of the ferroportin containing lipid rafts fractions pointed out some proteins which could be involved in the regulation and/or the activity of the macrophage ferroportin.