MSBP, a new S100B target protein involved in subcellular mitochondria distribution.
IMSBP, une protéine identifiée comme une cible de la S100B, impliquée dans la distribution subcellulaire des mitochondries.
Résumé
Identification et caractérisation comme cible de la S100B d'une protéine impliquée dans la distribution subcellulaire des mitochondries
Les mitochondries appartiennent à un réseau dynamique et doivent être positionnées de manière stratégique dans la cellule. 15 % des mitochondries sont en contact étroit avec le réticulum endoplasmique (RE), et il a été proposé que la calciprotéine S100B régule les interactions entre le RE et les mitochondries. Cependant, une localisation perimitochondriale de la S100B n'a jamais été montrée, ni sa cible mitochondriale identifiée. Après avoir montré dans les cellules progénitrices oligodendrogliales (CPO) que la S100B interagit avec les mitochondries, nous avons identifié par une approche de Far Western une protéine comme cible de la S100B. Aucune étude préalable ne porte sur la fonction de cette protéine, qui par ailleurs appartient à la famille AAA (Atpases Associées à des Activités variées). Nous l'avons nommée MSBP pour « Mitochondria S100B Binding Protein ». MSBP est transmembranaire, localisée aux sites de contacts entre les membranes internes et externes des mitochondries, le domaine N-terminal exposé côté cytosolique, et la boîte ATPase du côté C-terminal protégée à l'intérieur de la mitochondrie. Comparée aux autres membres de la famille S100, la S100B interagit de façon spécifique avec la protéine MSBP, dont elle inhibe de manière dépendante du calcium l'oligomérisation. Dans les CPO, il avait été montré que l'invalidation de la S100B induit un ralentissement de leur différenciation. Nous montrons ici que la diminution de l'expression de sa cible MSBP par une approche siRNA a un effet similaire.
La fonction cellulaire de MSBP a été analysée plus en détail dans la lignée cellulaire gliale U373, l'invalidation de l'expression de la protéine MSBP par siRNA et l'inhibition de son activité ATPase par une mutation ponctuelle ont des effets opposés sur la distribution des mitochondries : la protéine MSBP est nécessaire à l'ancrage des mitochondries à un pôle du noyau, tandis que son activité ATPase permet la libération des mitochondries de ce centre organisateur périnucléaire. L'invalidation de l'expression de la protéine MSBP, outre la dispersion des mitochondries vers la périphérie, s'accompagne d'une diminution des interactions entre le RE et les mitochondries et d'une diminution des transferts de phosphatidylserine (PS) qui nécessitent une interaction entre ces organelles.
Expression des protéines MSBP dans les gliomes
Les gènes codant pour les protéines MSBP1 et MSBP2 sont localisés à l'extrémité distale du chromosome 1 au locus 1p36, qui se caractérise par une perte d'hétérozygotie dans les oligodendrogliomes. Nous montrons que l'expression de la protéine MSBP2 pourrait être utilisée comme un marqueur pour différencier les glioblastomes des oligodendrogliomes : alors que la protéines MSBP2 est détectée dans les glioblastomes, elle ne l'est pas dans les oligodendrogliomes. D'autre part, dans la lignée cellulaire HS683 dérivée d'un oligodendrogliome, l'absence d'expression de la protéine MSBP2 résulte d'une délétion homozygote qui tronque la partie 5' du gène codant pour MSBP2. L'étendue de cette délétion homozygote recouvre une région très restreinte, et ne concerne que deux gènes, dont le gène codant MSBP2. Bien plus, dans la lignée U373, l'inhibition de l'expression des gènes MSBP par siRNA favorise la prolifération, et la croissance indépendante de l'ancrage en Soft agar, tandis que leur surexpression se caractérise par un effet opposé. Ces résultats suggèrent que l'invalidation du gène MSBP2 pourrait participer à la transformation cellulaire et favoriser ainsi le développement des oligodendrogliomes.
Les mitochondries appartiennent à un réseau dynamique et doivent être positionnées de manière stratégique dans la cellule. 15 % des mitochondries sont en contact étroit avec le réticulum endoplasmique (RE), et il a été proposé que la calciprotéine S100B régule les interactions entre le RE et les mitochondries. Cependant, une localisation perimitochondriale de la S100B n'a jamais été montrée, ni sa cible mitochondriale identifiée. Après avoir montré dans les cellules progénitrices oligodendrogliales (CPO) que la S100B interagit avec les mitochondries, nous avons identifié par une approche de Far Western une protéine comme cible de la S100B. Aucune étude préalable ne porte sur la fonction de cette protéine, qui par ailleurs appartient à la famille AAA (Atpases Associées à des Activités variées). Nous l'avons nommée MSBP pour « Mitochondria S100B Binding Protein ». MSBP est transmembranaire, localisée aux sites de contacts entre les membranes internes et externes des mitochondries, le domaine N-terminal exposé côté cytosolique, et la boîte ATPase du côté C-terminal protégée à l'intérieur de la mitochondrie. Comparée aux autres membres de la famille S100, la S100B interagit de façon spécifique avec la protéine MSBP, dont elle inhibe de manière dépendante du calcium l'oligomérisation. Dans les CPO, il avait été montré que l'invalidation de la S100B induit un ralentissement de leur différenciation. Nous montrons ici que la diminution de l'expression de sa cible MSBP par une approche siRNA a un effet similaire.
La fonction cellulaire de MSBP a été analysée plus en détail dans la lignée cellulaire gliale U373, l'invalidation de l'expression de la protéine MSBP par siRNA et l'inhibition de son activité ATPase par une mutation ponctuelle ont des effets opposés sur la distribution des mitochondries : la protéine MSBP est nécessaire à l'ancrage des mitochondries à un pôle du noyau, tandis que son activité ATPase permet la libération des mitochondries de ce centre organisateur périnucléaire. L'invalidation de l'expression de la protéine MSBP, outre la dispersion des mitochondries vers la périphérie, s'accompagne d'une diminution des interactions entre le RE et les mitochondries et d'une diminution des transferts de phosphatidylserine (PS) qui nécessitent une interaction entre ces organelles.
Expression des protéines MSBP dans les gliomes
Les gènes codant pour les protéines MSBP1 et MSBP2 sont localisés à l'extrémité distale du chromosome 1 au locus 1p36, qui se caractérise par une perte d'hétérozygotie dans les oligodendrogliomes. Nous montrons que l'expression de la protéine MSBP2 pourrait être utilisée comme un marqueur pour différencier les glioblastomes des oligodendrogliomes : alors que la protéines MSBP2 est détectée dans les glioblastomes, elle ne l'est pas dans les oligodendrogliomes. D'autre part, dans la lignée cellulaire HS683 dérivée d'un oligodendrogliome, l'absence d'expression de la protéine MSBP2 résulte d'une délétion homozygote qui tronque la partie 5' du gène codant pour MSBP2. L'étendue de cette délétion homozygote recouvre une région très restreinte, et ne concerne que deux gènes, dont le gène codant MSBP2. Bien plus, dans la lignée U373, l'inhibition de l'expression des gènes MSBP par siRNA favorise la prolifération, et la croissance indépendante de l'ancrage en Soft agar, tandis que leur surexpression se caractérise par un effet opposé. Ces résultats suggèrent que l'invalidation du gène MSBP2 pourrait participer à la transformation cellulaire et favoriser ainsi le développement des oligodendrogliomes.