Implication de diverses protéines dans la fonction des photorécepteurs visuels

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Les mécanismes de transduction cellulaire sont fortement accélérés à la surface des membranes car le mouvement des protéines périphériques est restreint en deux dimensions, en majorité par le biais de leur acylation ou d'un segment transmembranaire en N- et/ou en C-terminal en hélice alpha. La phototransduction visuelle prend place à la surface membranaire des disques des photorécepteurs car les protéines impliquées dans ce processus sont presque toutes acylées et, par conséquent, étroitement associées aux membranes. Ainsi, l'activation du pigment visuel, appelé "rhodopsine", par la lumière grâce à son chromophore, le rétinal, mène à l'activation de centaines de protéines G trimériques acylées ("transducines") qui vont à leur tour activer la phosphodiestérase 6 acylée (PDE6). Ces protéines seront ensuite inactivées par des protéines acylées comme la recoverine et la rhodopsine kinase et par le biais d’une protéine portant un segment transmembranaire hélice alpha en C-terminal, la R9AP. De plus, la rétinol déshydrogénase 8, qui est associée aux membranes par le biais de son acylation, va transformer le rétinal en rétinol après à sa dissociation de la rhodopsine. La sous-unité alpha de la transducine et la recoverine sont N-acylées de façon hétérogène, ce qui est unique aux photorécepteurs. De plus, la très grande très rapidité de la phototransduction visuelle pourrait être en partie expliquée par la fluidité des membranes des disques des photorécepteurs car elles contiennent le pourcentage le plus élevé en acides gras polyinsaturés, surtout l’acide docosahexaénoïque; c'est de loin la membrane la plus insaturée à être connue jusqu'à maintenant. Ce programme de recherche propose donc de déterminer le rôle de l’acylation et l’hétéroacylation ainsi que la présence de lipides polyinsaturés dans la liaison membranaire et l’orientation de différentes protéines impliquées dans le mécanisme de phototransduction visuelle. Les travaux que nous proposons sur la liaison membranaire des protéines des photorécepteurs seront donc très utiles pour faire avancer les connaissances plus générales sur les mécanismes de transduction cellulaire où l'acylation des protéines joue un rôle important.