Etude du mécanisme de transfert lipidique entre les organelles dans le cadre de l'autophagie.

Study of lipid transfer between organelles in the context of autophagy.

• Auteur / Autrice : Helin Elhan
• Direction : Abdou Rachid Thiam
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2022
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique en Île-de-France (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Physique de l'École normale supérieure
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École normale supérieure (Paris ; 1985-....)

Mots clés

Mots clés libres

Gouttelette lipidique

Atg2

Transfert lipidique

Lipid droplet

Atg2

Autophagy-related protein

Lipid exchange

Résumé

Dans des conditions riches en énergie, les cellules produisent des gouttelettes lipidiques (GLs), des organelles spécialisées dans le stockage d'énergie sous forme de lipides neutres. Ces GLs sont constituées d'un noyau d'huile neutre, entouré d'une monocouche de phospholipides intégrant diverses protéines. En plus de leur rôle de stockage, les GLs participent à de nombreuses fonctions biologiques, notamment la régulation du métabolisme énergétique cellulaire. Cependant, une accumulation excessive de GLs peut entraîner l'obésité et des troubles métaboliques graves. Une dérégulation de leur formation et de leur maintien est associée à plusieurs pathologies métaboliques affectant des organes clés comme le foie, le cerveau ou le cœur. La régulation des GLs dépend de la composition de leur noyau en lipides neutres, ainsi que de leur contenu en phospholipides et en protéines, éléments qu'elles acquièrent depuis la bicouche du réticulum endoplasmique (RE) au cours de leur biogenèse. Les mécanismes par lesquels les GLs échangent des lipides avec le RE et d'autres organites restent encore mal compris. Répondre à cette question est crucial pour mieux saisir comment les cellules parviennent à maintenir leur homéostasie lipidique. Les GLs peuvent être vues comme des gouttelettes intracellulaires d'émulsion huile-dans-eau. Notre laboratoire a développé ces dernières années des outils innovants d'émulsion, qui nous permettent désormais d'examiner en détail les échanges de lipides et de protéines entre la bicouche phospholipidique du RE et la monocouche phospholipidique des GLs. Nous nous concentrons actuellement sur l'étude de la fonction de la protéine autophagique ATG2 à la surface des GLs, afin de mieux comprendre son rôle dans ces processus.

Under conditions of abundant energy, cells produce lipid droplets (LDs), specialized organelles for storing energy in the form of neutral lipids. These LDs consist of a neutral lipid core surrounded by a phospholipid monolayer that incorporates various proteins. In addition to their role in energy storage, LDs participate in numerous biological functions, particularly in the regulation of cellular energy metabolism. However, excessive accumulation of LDs can lead to obesity and severe metabolic disorders. Dysregulation of their formation and maintenance is associated with several metabolic diseases affecting key organs such as the liver, brain, and heart. The regulation of LDs depends on the composition of their neutral lipid core, as well as their content in phospholipids and proteins, which they acquire from the endoplasmic reticulum (ER) bilayer during their biogenesis. The mechanisms by which LDs exchange lipids with the ER and other organelles remain poorly understood. Answering this question is crucial to better understand how cells maintain lipid homeostasis. LDs can essentially be viewed as intracellular oil-in-water emulsion droplets. In recent years, our laboratory has developed innovative emulsion tools, allowing us to closely examine the exchange of lipids and proteins between the phospholipid bilayer of the ER and the phospholipid monolayer of LDs. We are currently focusing on studying the role of the autophagic protein ATG2 at the surface of LDs, in order to better understand its function in these processes.