Stucture et fonction du complexe ESCRT-III
Les complexes de tri endosomal nécessaires à la machinerie de transport (endosomal sorting complex required for transport, ESCRT) catalysent de nombreux processus de remodelage membranaire, notamment la formation d’endosomes multivésiculés, la cytokinèse, la reformation de l’enveloppe nucléaire, la réparation des membranes, la biogenèse des exosomes, le bourgeonnement des virus enveloppés et bien d’autres processus.
Tous les processus catalysés par les complexes ESCRTs chez les eucaryotes, les archées et les bactéries ont en commun le recrutement de quatre protéines ESCRT-III qui polymérisent en un filament pour générer et/ou stabiliser des membranes aux géométries plates, négativement ou positivement incurvées. La principale fonction de ces filaments de polymères est d’induire la constriction de la membrane d’une structure tubulaire jusqu’à sa fission en agissant de l’intérieur ou de l’extérieur de ces structures en col/tube membranaires formées pendant le bourgeonnement des vésicules et des virus ou au niveau du corps intermédiaire cytokinétique.
Les humains expriment huit protéines ESCRT-III (appelées CHMP) qui peuvent comprendre plusieurs isoformes par membre. Le complexe ESCRT-III composé de CHMP4, CHMP2 et CHMP3 constitue une machinerie minimale qui, avec l’ATPase VPS4, catalyse la fission de la membrane au niveau du rétrécissement de la membrane à la base du bourgeon viral et catalyse ainsi sa libération.
Notre projet s’intéresse à comprendre l’organisation structurale du polymère d’ESCRT-III composé des protéines CHMP2A et CHMP3 afin d’obtenir des informations sur le processus de polymérisation en filament et sur le mode d’interaction avec la membrane. En collaboration avec la plateforme de microscopie électronique de l’IBS, nous souhaitons visualiser les polymères ESCRT-III au site de bourgeonnements des virus comme le VIH, ce qui permettra de mieux comprendre le rôle des polymères d’ESCRT- III dans la constriction du cou membranaire et de la fission membranaire.
Publications marquantes :
- Structural basis of CHMP2A–CHMP3 ESCRT-III polymer assembly and membrane cleavage
Kimi Azad, Delphine Guilligay, Cecile Boscheron, Sourav Maity, Nicola de Franceschi, Guidenn Sulbaran, Gregory Effantin, Haiyan Wang, Jean-Philippe Kleman, Patricia Bassereau, Guy Schoehn, Wouter Roos, Ambroise Desfosses, Winfried Weissenhorn
Nature Structural and Molecular Biology, 2022, 30 (1), pp.81-90.
- The ESCRT-III isoforms CHMP2A and CHMP2B display different effects on membranes upon polymerization
Maryam Alqabandi, Nicola de Franceschi, Sourav Maity, Nolwenn Miguet, Marta Bally, Wouter H Roos, Winfried Weissenhorn, Patricia Bassereau, Stéphanie Mangenot
BMC Biology, 2021, 19 (1), pp.66.
- Human ESCRT-III polymers assemble on positively curved membranes and induce helical membrane tube formation
Aurélie Bertin, Nicola de Franceschi, Eugenio de La Mora, Sourav Maiti, Maryam Alqabandi, Nolwenn Miguet, Aurelie Di Cicco, Wouter H Roos, Stéphanie Mangenot, Winfried Weissenhorn, Patricia Bassereau
Nature Communications, 2020