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Signalisation et transport membranaire

Equipe : I. BROUTIN

Il est très souvent observé que des molécules développées in vitro n’arrivent pas à passer la barrière membranaire ou sont immédiatement effluées par des transporteurs, les empêchant d’atteindre leur cible. En conséquence, des médicaments très prometteurs, ayant nécessité un investissement financier énorme, mis au point pour lutter contre des maladies telles que le diabète, le cancer, ou la septicémie, se sont finalement révélés être de médiocres agents thérapeutiques. Il semble donc évident que les enjeux de la médecine moderne nécessitent la compréhension du transport membranaire et de la transmission des signaux cellulaires de l’extérieur vers l’intérieur de la cellule. L’analyse des génomes montre que 20 à 30% des protéines sont des protéines membranaires (Daley, 2005). Plus de 50% d’entre elles sont des cibles thérapeutiques. Néanmoins, elles représentent moins de 1% des structures déposées à la Protein Data Bank (PDB). Il est donc de prime importance d’accroître notre connaissance de cette famille de protéines. Chez les procaryotes, la plus grande famille de protéines membranaires représente les transporteurs (41%). Chez les eucaryotes, en raison d’un plus grand besoin de communication rapide, la famille la plus représentée est celle des récepteurs. La majorité d’entre eux sont des GPCR (67%) (Almèn, 2009) et sont la cible d’intérêt de nombreux laboratoires publics et privés depuis de nombreuses années. Parmi les autres, 88% sont des récepteurs bitopics (un seul domaine transmembranaire). Cette catégorie de protéines est généralement étudiée par domaine, la partie extracellulaire d’une part, la partie cytoplasmique d’autre part, sans que personne ne sache comment les signaux extracellulaires sont transmis à l’intérieur de la cellule. Nous avons donc décidé de concentrer nos recherches sur ces deux grandes familles de protéines membranaires, les récepteurs eucaryotes bitopic et les transporteurs bactériens.

- Daley DO, Rapp M, Granseth E, Melén K, Drew D, von Heijne G. (2005) science, 308(5726):1321-1323.
- Almén MS, Nordström KJ, Fredriksson R, Schiöth HB. (2009) BMC Biol., 7:50.