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Dans cette rubrique

Séminaire impromptu - Etienne Hebert-Chatelain Post-translational modifications to regulate mitochondria in physiopathological

Abstract :


Mitochondria are crucial organelles for brain physiology. They produce the most part of ATP used by cells, are important source of reactive oxygen species, regulate calcium homeostasis and contain pro-apoptotic proteins. Their activity is so important that any mitochondrial dysfunctions can lead to numerous pathologies, including metabolic diseases, cancer and neurodegenerative diseases. Therefore, mitochondria must be tightly regulated to maintain cellular metabolic homeostasis and survival. Post-translational modifications of proteins such as phosphorylation, acetylation and ubiquitination represent one of the fastest way to change the properties of a protein. Several proteins involved in these events were identified as mitochondrial proteins in recent years. Several kinases and sirtuins are present within mitochondria where they impact on the mitochondrial physiology. Our group aims to describe the role of such proteins in the regulation of mitochondrial physiology during physiopathological conditions. We recently showed that the desuccinylase sirtuin 5 is a master regulator of mitochondrial dynamics, enabling mitochondrial to elongate during nutrient deprivation in order to avoid mitophagy and maintain cell survival. We also observed that amyloid-beta, one molecular cause of Alzheimer’s disease, alter the activity of the intra-mitochondrial Src kinase, which has important effects on brain mitochondrial bioenergetics. Our works not only opens new field of research, they also have the potential to make significant breakthrough towards the discovery of new biomarkers and treatment for several diseases. 

Scientific focus :

La mitochondrie convertie la plus grande partie de l’énergie contenue dans les nutriments en ATP, une molécule essentielle pour toutes les réactions endergoniques. La mitochondrie est aussi impliquée dans l’homéostasie calcique, l’apoptose, le stress oxydant, la production des neurotransmetteurs et la stéroïdogénèse. Les fonctions mitochondriales doivent donc être finement régulées selon les conditions physiologiques. D'ailleurs de nombreuses maladies sont causées ou associées, à une altération des fonctions mitochondriales.

Les modifications post-traductionnelles, telles que phosphorylation, constituent une des voies les plus rapides pour modifier les propriétés des protéines. De nombreuses kinases et phosphatases sont spécifiquement ciblées à la mitochondrie où elles modifient l’activité mitochondriale; plus de 30% des protéines mitochondriales sont phosphorylées. Malgré cela, on comprend toujours mal comment ces modifications participent à la régulation des fonctions mitochondriales en conditions normale et dans le développement de maladies.

Les grands objectifs de notre laboratoire sont de comprendre (1) l’importance de ces modifications post-traductionnelles dans le fonctionnement normal de la mitochondrie, (2) l’implication de ces modifications dans les maladies causées par un dysfonctionnement mitochondrial, et (3) développer des outils, ciblant ces processus, pour traiter ces pathologies. Mon laboratoire utilise différentes techniques de biochimie, biologie moléculaire et biologie cellulaire, chez des modèles in vivo et in vitro, afin de répondre à ces questions.