Contrôle de l’assemblage des manteaux protéiques COP par les petites protéines G Arf et Sar

COP coats and their control by the small G proteins Arf and Sar

Cnrs-Institut de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire, 660, route des Lucioles, 06560 Valbonne, France

^* antonny@ipmc.cnrs.fr

Résumé

Dans leur forme active, liée au GTP, les protéines G de la famille Arf et Sar sont liées aux membranes lipidiques et servent de points d’amarrage aux manteaux protéiques COPI et COPII. Les manteaux protéiques sont des assemblages organisés bidimensionnels qui couvrent les membranes intracellulaires pour les déformer en vésicules de transport et sélectionner les protéines qui doivent être transportées. La forte activité d’hydrolyse du GTP dans les manteaux protéiques pose le problème de la dynamique de ces assemblages et plus précisément du lien entre l’état macroscopique du manteau, assemblé ou désassemblé, et l’état microscopique de la protéine G, liée au GDP ou au GTP. La distribution temporelle et spatiale de la réaction d’hydrolyse du GTP pourrait être déterminante pour le fonctionnement des manteaux.

Abstract

In the GTP-bound state, the small G proteins Arf and Sar act as membrane anchors for the assembly of protein coats such as COPI and COPII. Protein coats are regular 2D assembly, which cover intracellular membranes, select cargoes, and drive the formation of transport vesicles. Very fast GTP hydrolysis occurs in Arf and Sar upon COP coat assembly. This raises the problem of the dynamics of COP coats, that is the intimate link between the stability of the polymer and the nucleotide state of Arf or Sar. The temporal and spatial distribution of the GTP hydrolysis reaction is probably a key determinant for the correct assembly and functioning of COP coats.