Implication des protéines de la famille S100, des annexines et de leur complexe dans des processus membranaires

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Les cellules eucaryotes possèdent un réseau complexe de membranes intracellulaires. Les membranes comprennent un ensemble complexe de lipides et de protéines qui interviennent dans différents mécanismes vitaux tels que le trafic vésiculaire, la réparation ou encore le maintien de l'intégrité membranaire. Plusieurs protéines et complexes de protéines interviennent dans ces processus biologiques membranaires, telles que les protéines appartenant à la famille S100 et les annexines. Sur les vingt-sept membres des protéines S100, sept interagissent avec au moins une des douze annexines. Les complexes S100/annexine régulent l'organisation des membranes et des vésicules et pourraient participer à la disposition appropriée de protéines associées aux membranes. Des images de microscopie de fluorescence démontrent que certaines protéines S100, telles que la S100A1, la S100A7, la S100A9, la S100A10 et la S100B, ont une localisation membranaire. Nous avons également récemment démontré la liaison préférentielle de la protéine S100A10 à certains lipides en utilisant un modèle membranaire. Cependant, aucune donnée moléculaire de liaison membranaire n'est actuellement disponible dans la littérature pour les autres protéines de la famille S100. De plus, aucune interaction protéique ou membranaire n'a pour le moment été rapportée pour douze membres de la famille des protéines S100, dont la protéine S100A16 que nous étudions actuellement dans notre laboratoire. L'objectif à long terme de ce programme de recherche consiste donc à déterminer la fonction des protéines de la famille S100, des annexines et de leurs complexes dans différents processus biologiques membranaires. Ce programme de recherche vise à caractériser l'ensemble de ces interactions membranaires et à déterminer les mécanismes par lesquels ces protéines lient les membranes et quels sont les paramètres qui influencent leurs fonctions. Le modèle des monocouches de Langmuir permet de mimer les membranes de phospholipides et de caractériser les interactions membranaires. Différentes méthodes biophysiques, telle que la mesure de la pression de surface (détermination de paramètres de liaison) et la spectroscopie infrarouge de réflexion-absorption par modulation de la polarisation permettent d'obtenir des informations sur la structure secondaire, l'orientation et l'organisation des protéines dans les membranes. L'influence de divers paramètres sur la liaison membranaire de ces protéines, tels que les ions, les formes multimériques et des changements conformationnels sera également étudiée afin d'identifier les conditions qui mènent à une altération de la liaison membranaire et éventuellement à une perte de fonction. Ce programme de recherche permet donc de développer les connaissances actuelles sur les familles de protéines S100 et annexines ainsi que sur la complexité des processus membranaires auxquels ces protéines participent.