MIdiaZONE — Etudes structurales et fonctionnelles de la protéine mitoNEET aux niveaux moléculaires, cellulaire et sur l'animal

La mitochondrie est le site majeur de l’assemblage des centres fer-soufre (Fe-S) nécessaire à la maturation des protéines Fe-S mitochondriales, cytosoliques et nucléaires. Chez les mammifères, ces protéines sont impliquées dans de nombreuses fonctions biologiques, incluant la respiration oxydative, la synthèse et la réparation de l’ADN et la régulation de l’expression des gènes. Un défaut d’assemblage des centres Fe-S conduit à des pathologies sévères (myopathies, ataxies, anémies et encéphalopathie infantile). Récemment, une petite protéine mitochondriale, appelée mitoNEET dont la fonction reste à ce jour inconnue, a été identifiée comme étant la première protéine à centre Fe-S localisée à la membrane externe mitochondriale. Sa localisation et la liaison labile de son centre Fe-S particulier lié à trois cystéines et une histidine, en font le candidat idéal pour participer au transfert des centres Fe-S hors de la mitochondrie et ainsi maturer les protéines Fe-S extra-mitochondriales. Nos données préliminaires corroborent cette hypothèse en montrant une implication de mitoNEET dans la maturation de l’Iron Regulatory Protein-1 (IRP1), une protéine cytosolique à centre Fe-S qui contrôle l’homéostasie du fer intracellulaire. De plus, il a été identifiée comme une nouvelle cible de la pioglitazone, un antidiabétique de la famille des thiazolidinediones. Cette classe de molécules exerce un effet stimulant sur l’activité de l’insuline par des mécanismes encore mal connus. Des premières études suggèrent que la pioglitazone stabilise le centre Fe-S de mitoNEET, impliquant une action directe sur mitoNEET. Ce projet vise (i) - à préciser la fonction de mitoNEET dans l’assemblage des protéines Fe-S extra-mitochondriales et, en aval, sur le métabolisme du fer intracellulaire régulé par l’IRP1, par des approches de perte de fonction, allant de la cellule à l’animal, (ii) - à caractériser la fonction de mitoNEET dans un processus de transfert de Fe-S vers des accepteurs physiologiques, en particulier l’IRP1 et (iii) - à définir le mécanisme d’action de la pioglitazone sur la stabilisation du centre Fe-S de mitoNEET. Les deux dernières parties du projet se feront par des approches de biophysique, impliquant spectroscopies RMN, Raman et Mössbauer, et par des approches de biologie moléculaire et cellulaire pour valider l’approche in vitro dans un contexte physiologique.