Les vésicules sont de petits conteneurs cellulaires qui remplissent diverses fonctions, notamment aider à déplacer les matériaux, tels que les protéines, les lipides et d'autres composants cellulaires, dont un organisme a besoin pour survivre et recycler les déchets.

En plus d'utiliser des moteurs moléculaires pour le transport sur de longues distances, les cellules doivent également déplacer des vésicules sur de courtes distances au sein de parties spécifiques de la cellule. Mais les mécanismes exacts de ce transport sur de courtes distances restent un sujet de recherche parmi les scientifiques.

Pour relever ce défi, une équipe de recherche de la Division des sciences de la vie de HKUST, dirigée par le doctorant M. Qiu Hua et le Dr Wu Xiandeng, boursier postdoctoral du RGC, sous la direction du professeur Zhang Mingjie, ancien professeur titulaire de la chaire en sciences de la vie à HKUST et le professeur Wu Zhenguo, professeur en sciences de la vie à HKUST, ont concentré leurs recherches sur le mouvement des vésicules synaptiques (SV). Ils ont découvert que la séparation de protéines spécifiques associées à ces vésicules leur permet de se déplacer de manière contrôlée entre les différentes régions de la cellule.

Plus précisément, une grosse protéine appelée Piccolo, qui forme des bobines, peut saisir les SV d'une zone appelée pool de réserve et les placer dans une autre zone appelée zone active en réponse aux signaux calciques.

Ils ont également découvert qu'une autre protéine appelée TFG aide à déplacer les vésicules du réticulum endoplasmique (RE) vers une autre structure cellulaire appelée compartiment intermédiaire ER-Golgi en utilisant un processus similaire de séparation de phases.

Leurs résultats suggèrent que la séparation de phases pourrait être un moyen courant pour les cellules de réguler le mouvement des vésicules sur de courtes distances dans des directions spécifiques.

L'étude, intitulée "Transport de vésicules à courte distance via séparation de phase", a été récemment publiée dans la revue Cell.

Dans les cellules, les vésicules doivent se déplacer dans des directions spécifiques pour répondre à divers besoins. Pour les distances plus longues entre les différentes parties de la cellule, ils s'appuient sur des moteurs moléculaires attachés à la structure structurelle de la cellule, appelée cytosquelette.

Cependant, dans des zones plus petites de la cellule, les vésicules doivent également se déplacer sur de courtes distances. Par exemple, dans l’appareil de Golgi, qui traite et trie les protéines, les vésicules se déplacent rapidement sur des distances de quelques centaines de nanomètres seulement. De même, aux terminaisons des cellules nerveuses, les vésicules synaptiques font la navette rapidement depuis les sites de stockage jusqu'aux sites de libération sur des distances de plusieurs centaines de nanomètres, précisément programmées pour la libération du neurotransmetteur.

Contrairement au transport de vésicules sur de longues distances, on sait très peu de choses sur la façon dont les mouvements directionnels locaux des vésicules sont réalisés dans les cellules, sauf qu'il est connu qu'ils n'impliquent pas de moteurs moléculaires.

Surtout, cette étude identifie certains des processus actifs dans les cellules qui aident les vésicules à se déplacer localement sur de courtes distances dans des directions spécifiques.

"Notre étude démontre que le transport directionnel et à courte distance des vésicules peut se produire par séparation de phase des vésicules avec des condensats protéiques, sans l'implication de moteurs moléculaires, ce qui peut être adopté dans diverses autres situations dans le domaine plus large de la biologie cellulaire. Par conséquent, une Une direction future importante est d'étendre notre découverte de ce nouveau mécanisme de transport des vésicules dans la synapse à d'autres processus cellulaires qui sont plus couramment étudiés", a déclaré le Dr Wu.