Un marché d’échange de lipides : Transport vectoriel du cholestérol par la protéine OSBP

Abstract

Le cholestérol est synthétisé dans le réticulum endoplasmique (RE) puis transporté vers les compartiments cellulaires dont la fonction en nécessite un taux élevé. Nous décrivons ici le mécanisme de transport du cholestérol du RE vers le réseau trans golgien (TGN) par la protéine OSBP (oxysterol binding protein). Celle-ci présente deux activités complémentaires : elle arrime les deux compartiments, RE et TGN, en formant un site de contact où les deux membranes sont à une vingtaine de nanomètres de distance ; puis elle échange le cholestérol du RE avec un lipide présent dans le TGN, le phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P). Dans le RE, le PI4P est hydrolysé, rendant le cycle d’échange irréversible. OSBP est donc au cœur d’un marché d’échange de lipides dans lequel un cholestérol transporté « coûte » un PI4P. Des molécules à activités antivirales ou anticancéreuses ont pour cible OSBP, suggérant une importance dans différents contextes physiopathologiques du cycle d’OSBP, dont les bases générales sont partagées par d’autres protéines transporteurs de lipides.

Cholesterol is synthesized in the endoplasmic reticulum (RE) and then transported to cellular compartments whose functions require high cholesterol levels. Here, we describe the mechanism by which cholesterol is transported from the RE to the trans-Golgi network (TGN) by the protein OSBP (Oxysterol-Binding Protein). OSBP has two complementary activities. First, it tethers the RE to the TGN by forming a contact site where the two membranes are about twenty nanometers away. Then, it exchanges RE cholesterol for a TGN lipid, phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P). Eventually, PI4P is hydrolyzed at the RE, making the exchange cycle irreversible. Thus, OSBP is at the center of a lipid exchange market where a transported cholesterol “costs” a PI4P. Antiviral or anti-cancer molecules target OSBP, suggesting the importance of the OSBP cycle in different physiopathological contexts. The general principles of this cycle are shared by other lipid-transfer proteins.