Physiological functions of Glycolipid-Lectin (GL-Lect) driven endocytosis

Rôles physiologiques de l’endocytose GlycoLipide-Lectine (GL-Lect) Fonctions physiologiques de l'endocytose induite par GL-LectContexteLes mécanismes moléculaires de sélection des protéines cargo dans l'endocytose indépendante de la clathrine constituent un domaine de recherche actif en biologie membranaire. Un modèle proposé est celui de l'endocytose induite par les GlycoLipid-Lectines (GL-Lect), qui implique l'interaction de la galectine-3 (Gal3) avec des protéines cargo glycosylées et des glycolipides, conduisant à la courbure membranaire et à la formation de puits d'endocytose tubulaires étroits.L'objectif de ce projet de doctorat est d'explorer les fonctions physiologiques de ce type d'endocytose et de comprendre le mécanisme moléculaire qui la sous-tend.IntroductionDes travaux antérieurs de notre laboratoire en conditions ex vivo ont démontré que les composants de GL-Lect, Gal3 et les glycosphingolipides, jouent un rôle important dans la transcytose de la lactoferrine dans les entérocytes jéjunaux de souris, du pôle apical faisant face à la lumière intestinale au pôle basolatéral faisant face à la circulation sanguine.Dans mon projet de doctorat, l'objectif était de déterminer si Gal3, éventuellement d'autres galectines, des glycosphingolipides et la régulation des processus induits par GL-Lect par la signalisation EGF, sont impliqués dans le trafic transcytotique en sens inverse, du pôle basolatéral vers le pôle apical. Cette étude a été réalisée à l'aide d'organoïdes dérivés d'entérocytes de souris. Nous espérions que cela nous permettrait d'approfondir notre compréhension de l'importance physiologique du processus d'endocytose induit par GL-Lect, notamment grâce à l'identification de cargos glycoprotéiques transmembranaires supplémentaires. Ce faisant, de nouvelles perspectives dans le domaine de la transcytose entérocytaire étaient susceptibles d'émerger.1. Identification de LRP1 comme client putatif de l'endocytose basolatérale vers apicale dépendante de GL-Lecti. Grâce à une approche protéomique basée sur la spectrométrie de masse sur l'intestin grêle de souris, j'ai récemment identifié le récepteur lipoprotéique LRP1 comme partenaire d'interaction de Gal3. Lors d'expériences de validation menées sur des tissus et des organoïdes, l'interaction entre Gal3 et LRP1 s'est avérée particulièrement forte.ii. J'ai constaté que l'endocytose et la transcytose basolatérale-apicale de LRP1 sont induites par GL-Lect dans les entérocytes de ces organoïdes.Résultats des expériences sur les organoïdes : Étude de l'endocytose/transcytose de LRP1 induite par GL-Lect dans les organoïdesa. J'ai optimisé le protocole pour la captation de Gal3 et de LRP1 à partir de la membrane basolatérale.b. Gal3 et LRP1 se localisent sur la membrane plasmique ou lors de leur captation.c. La captation de LRP1 est réduite lors de l'incubation des organoïdes en présence du traitement I3 par inhibiteur spécifique de Gal3. Cette réduction était significative, mais non spectaculaire, suggérant l'implication d'autres galectines.d. La captation de LRP1 est fortement réduite sous traitement par N-acétyllactosamine, ce qui suggère l'implication d'autres galectines, comme la galectine-1 (Gal1), en plus de Gal3.e. Gal1 et LRP1 se localisent sur la membrane plasmique et lors de leur captation.h. La captation de Gal3 et LRP1 est réduite lors de la déplétion des glycosphingolipides causée par l'inactivation conditionnelle de l'UGCG (le gène codant pour la lactosylcéramide synthase).i. La captation de Gal3 et de LRP1 est réduite sous traitement par le dynaprazole (inhibiteur moteur de la dynéine), qui agit particulièrement sur les processus de captation non clathrine.j. La captation de LRP1 induite par GL-Lect est stimulée par l'EGF, ce qui suggère que le mécanisme GlycoSwitch récemment découvert pourrait intervenir ici.