Les composantes

Equipe MEM2

 

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Directeur : Pr Olivier PIVA

Equipe Métabolisme, Enzymes et Mécanismes Moléculaires (MEM2) dirigée par le Professeur David Magne.

    Les activités de l’équipe impliquée dans l’IMBL concernent :

    Mécanismes moléculaires et interfaciaux des lipases et phospholipases. Cette thématique de recherche développée s’inscrit dans le cadre général des mécanismes moléculaires et interfaciaux des lipases et phospholipases. En effet, ces enzymes lipolytiques catalysent une réaction hétérogène : le substrat (hydrophobe) et ces enzymes (hydrophiles) sont dans deux phases distinctes, la réaction est catalysée à l’interface. Longtemps considéré comme marginal, ce type de catalyse pourrait être prépondérant dans les cellules vivantes, notamment au niveau des membranes cellulaires et des gouttelettes lipidiques du tissu adipeux. La compréhension de la spécificité d’action des lipases et phospholipases, la modulation de leur spécificité et de leurs mécanismes d’action est un enjeu important pour le développement d’outils thérapeutiques et diagnostiques médicaux (obésité, diabète de type 2, athérosclérose ou cancer), et biotechnologiques (biofaçonnement des huiles et corps gras).

    Projets :

    Développement des tests enzymatiques servant au criblage à haut débit des activités et/ou inhibiteurs de phospholipases

    Mécanismes moléculaires de la lipolyse adipocytaire

    Chercheurs impliqués : Abdelkarim Abousalham, Alexandre Noiriel

    Représentation schématique de l’hydrolyse des glycérophosphatidylcholines (PC) structurés contenant l’acide a-éléostéarique, soit sur la position sn-1 [1-a-eleostearoyl-2-octadecyl-rac-glycero-3-phosphocholine (EOPC)] soit sur la position sn-2 [1-octadecyl-2-a-eleostearoyl-rac-glycero-3-phosphocholine (OEPC)] par la PLA1 ou PLA2, respectivement. Les PC sont adsorbés au fond du puit de microplaque. E, enzyme en solution; E*, enzyme à l’interface; S, substrat (EOPC or OEPC); P, produits de lipolyse (acide a-éléostéarique absorbant dans l’UV et le lyso-PC n’absorbant pas dans l’UV). La β-cyclodextrine (β-CD) est utilisé pour la solubilisation des produits de lipolyse dans la phase aqueuse. El Alaoui et al. (2016) The Journal of Lipid Research, doi: 10.1194/jlr.D065961

    La phospholipase D comme cible thérapeutique. La phospholipase D (PLD) est une protéine membranaire très conservée au cours de l’évolution, qui catalyse l’hydrolyse de son substrat préférentiel, la phosphatidylcholine (PC), pour générer de la choline et de l’acide phosphatidique (PA). La PLD régule de nombreux processus biologiques fondamentaux au sein de la cellule, entre autres, la prolifération, la différenciation, et la survie cellulaire, l’apoptose, la migration et le trafic intracellulaire de protéines et de vésicules, l’endocytose, l’exocytose et également la réorganisation du cytosquelette. Les changements d’activité de la PLD ainsi que les variations de concentrations de produits catalysés par la PLD sont à l’origine de plusieurs types de maladies neurologiques, métaboliques ainsi que plusieurs aspects de l’oncogenèse, comme la progression tumorale, la dissémination métastatique ou la résistance aux thérapies ciblées comme celle utilisant la rapamycine. Nos objectifs sont de comprendre le fonctionnement de la PLD, son action selon les conditions physiologiques et pathologiques ainsi que la recherche des inhibiteurs pour le traitement des plusieurs maladies.

    Projets :

    Mécanismes de fonctionnement et structures des phospholipases D

    Influence de la PLD au cours des calcifications vasculaires et de la physiopathologie du cancer de la prostate

    Criblage d’inhibiteurs de la PLD

    Chercheurs impliqués : Abdelkarim Abousalham, Leyre Brizuela-Madrid, Saida Mebarek, Alexandre Noiriel

    Représentation schématique du test de mesure de l’activité PLD basé sur l’interaction de la 8-hydroxyquinoléine avec le PA: Le PA est généré sous l’action de la PLD sur le PC en présence de Ca2+. L’apparition du PA peut être suivie par la mesure de la fluorescence générée par interaction de la 8-HQ avec le PA en présence de Ca2+. Rahier R, Noiriel A, Abousalham A. Anal. Chem., 2016, 88 (1), 666-674

    Les sphingolipides. Les sphingolipides sont des lipides bioactifs qui régulent de nombreux processus biologiques fondamentaux au sein de la cellule comme la prolifération, la survie, le cycle cellulaire, la migration, l’apoptose, la réponse inflammatoire ou l’homéostasie osseuse. Le céramide, la sphingosine et la sphingosine 1-phosphate (S1P), sont les molécules centrales du métabolisme sphingolipidique avec des rôles opposés dans la cellule. La balance entre le céramide et la S1P influence le devenir cellulaire. Les sphingosines kinases 1 et 2 (SphKs), productrices de S1P à partir de la sphingosine, ont une place prépondérante dans la régulation de cet équilibre.

    Projets :

    Régulation et mécanismes d’action de la voie métabolique de la S1P dans la physiopathologie de la spondylarthrite

    Actions des sphingolipides au cours de la calcification vasculaire

    Chercheurs impliqués : Carole Bougault, Leyre Brizuela-Madrid, Saida Mebarek

    Fluidité, organisation et dynamique membranaire. De nombreuses protéines interagissent avec les lipides des membranes biologiques. Nous cherchons à caractériser l’effet de cette interaction sur la fluidité, l’organisation et la dynamique des lipides membranaires, ainsi que sur la structure des protéines. L’équipe s’intéresse également à l’organisation des lipides membranaires dans des conditions physiologiques ou sous l’effet de divers stimuli tels l’application d’un champ magnétique ou le stress oxydatif. Nous utilisons des membranes modèles (liposomes, monocouches lipidiques) analysées par microscopie à l’angle de Brewster, spectroscopies et microscopie de fluorescence, infrarouge en solution et à l’interface air/eau (FTIR, PM-IRRAS).

    Projets :

    Fluidité et dynamique membranaire comme outil de discrimination et de ciblage des cellules tumorales selon le stade de différentiation

    Développement de nouvelles voies de synthèse de sondes fluorescentes (en collaboration avec le Laboratoire Chimie Organique II-Glycochimie, ICBMS - Dr. David GUEYRARD et Pr. Petre GOEKJIAN)

    Chercheurs impliqués : Laurence Bessueille, Leyre Brizuela-Madrid, Thierry Granjon.

    Cellules (A) et Liposomes (B) observés par microscopie confocale et monocouches lipidiques (C, D) visualisées par BAM.

    Vésicules matricielles. Les vésicules matricielles (MVs) sont des vésicules d’un diamètre d’environ 100 à 400 nm, qui sont produites par les ostéoblastes, chondrocytes ou autres cellules capables de calcifier afin d’initier la formation des cristaux phosphocalciques d’apatite et de minéraliser la matrice collagénique. Les MVs sont produites au cours de l’ossification endochondrale, et sont suspectées de participer au développement des calcifications vasculaires.

    Projets :

    Mécanismes moléculaires permettant la formation et la libération des MVs

    Chercheurs impliqués : René Buchet, Saida Mebarek.

    Microscopie électronique des (A) Vésicules matricielles et (B) des cristaux d’hydroxyapatites produits par les vésicules matricielles. Magnification 50 000 x. (C) Spectres infrarouge des cristaux hydroxyapatites (HA) et des cristaux formés par les vésicules matricielles (MVs). Les deux spectres infrarouge HA et MVs présentent des pics situés à 1030-1032, 960-961, 600-62 et 560 cm-1 qui sont caractéristiques des cristaux d’hydroxyapatites. Les spectres infrarouge permettent d’identifier et de confirmer la formation des cristaux d’hydroxyapatites produits par les vésicules matricielles

    Contacts

    Abdelkarim Abousalham : abousalham@univ-lyon1.fr

    René Buchet: rene.buchet@univ-lyon1.fr

    Thierry Granjon : thierry.granjon@univ-lyon1.fr