Des chercheurs de la Duke-NUS Medical School et des collègues de Singapour ont identifié une protéine qui transporte les lipides membranaires dégradés hors des lysosomes, des organites cellulaires qui sont les usines de dégradation des cellules. Les conclusions, publiées dans le Actes de l’Académie nationale des sciences, approfondir la compréhension du rôle du lysosome dans la santé et la maladie.
« Trouvés dans les cellules de tout le corps humain, les lysosomes sont de minuscules organites responsables de la décomposition des déchets cellulaires et de la récupération de molécules réutilisables en tant que blocs de construction pour les composants cellulaires », a expliqué Mme Menglan He, co-première auteure de l’étude et candidate MD-PhD. avec la piste de doctorat en biologie et médecine intégrées de Duke-NUS. « Lorsque les lysosomes fonctionnent mal en raison de maladies génétiques rares, cela crée une accumulation de déchets cellulaires toxiques et affecte d’autres organites, provoquant des pathologies organiques et cellulaires telles que la neurodégénérescence. »
Dans l’étude, Mme He et une équipe multidisciplinaire de scientifiques à Singapour ont examiné un panel de protéines de transport dont les fonctions n’ont pas été entièrement élucidées. Les protéines qu’ils ont criblées appartiennent à un groupe appelé la superfamille des facilitateurs majeurs (MFS), qui sont importants pour le transport des molécules à travers les membranes cellulaires.
Leurs découvertes ont révélé qu’une protéine MFS appelée Spns1 transporte les produits décomposés de deux phospholipides, la phosphatidylcholine et la phosphatidyléthanolamine, qui sont des éléments constitutifs importants pour la structure et la fonction des cellules vivantes, hors des lysosomes et dans le cytoplasme. Les deux molécules passent ensuite par des voies qui les recyclent dans leurs formes lipidiques d’origine afin qu’elles puissent être réincorporées dans la cellule.
« Les scientifiques en savent beaucoup sur les processus moléculaires impliqués dans la décomposition et le transport de certaines molécules hors des lysosomes », a ajouté le Dr Alvin Kuk, qui est également co-premier auteur de l’étude et chercheur postdoctoral avec le Cardiovascular & Metabolic Disorders. (CVMD) Programme à Duke-NUS. « Mais en ce qui concerne les deux lipides, la phosphatidylcholine et la phosphatidyléthanolamine qui représentent les phospholipides les plus abondants des membranes cellulaires, on en sait très peu. »
Les scientifiques ont en outre découvert que la déficience en Spns1 dans les cellules et les modèles précliniques entraînait l’accumulation pathologique de produits de dégradation des deux lipides à l’intérieur des lysosomes. Cette accumulation a conduit à divers états pathologiques, y compris des signes d’inflammation accrue.
Historiquement, il a été difficile d’identifier les transporteurs de lipides lysosomiques, ce qui limite notre compréhension du rôle du lysosome dans le métabolisme des lipides et la maladie. Cette étude fournit un cadre pour étudier le fonctionnement de ce nouveau transporteur et son rôle dans la santé et la maladie. »
Professeur David Silver, co-auteur principal principal de l’étude et directeur adjoint du programme CVMD à Duke-NUS
« Cela a été une collaboration fantastique », a déclaré le professeur adjoint Federico Torta, co-auteur principal de l’étude de la Yong Loo Lin School of Medicine de l’Université nationale de Singapour. « Nous avons aidé à clarifier la fonction de Spns1 en intégrant les résultats de nos collègues de Duke-NUS à nos données lipidomiques. La lipidomique basée sur la spectrométrie de masse des tissus, des cellules et des lysosomes isolés a permis d’identifier des altérations quantitatives et qualitatives de leur composition lipidique. à haute résolution et sensibilité. »
