Les fluctuations transitoires de Ca2+ à la surface du réticulum endoplasmique (RE) peuvent induire une séparation de phase liquide-liquide (LLPS) du complexe d’initiation de l’autophagie FIP200, formant des points FIP200 et déclenchant la formation d’autophagosomes. Cependant, les mécanismes par lesquels ces fluctuations transitoires de Ca2+ persistent pendant l’induction de l’autophagie, et comment elles sont décodées pour déclencher la formation de FIP200 puncta, restent flous.
Une étude menée par le professeur Zhong Hong de l’Institut de biophysique de l’Académie chinoise des sciences, et publié dans Cellule moléculairemet en lumière le rôle de CaMKIIβ dans la réponse aux transitoires ER Ca2+ et son implication dans le déclenchement du LLPS du complexe d’initiation de l’autophagie FIP200 lors de la formation de l’autophagosome.
Les chercheurs ont découvert que, dans des conditions induisant l’autophagie, des fluctuations transitoires du Ca2+ se produisent à la surface du RE. En réponse, CaMKIIβ se dissocie de ses filaments d’actine liés, formant des condensats ponctués, et devient le site de formation de FIP200 poncta.
Il est important de noter que l’étude démontre que CaMKIIβ interagit directement avec FIP200 et régule le LLPS et les propriétés physicochimiques du complexe FIP200 par phosphorylation, contrôlant ainsi la formation d’autophagosomes.
De plus, CaMKIIβ se révèle impliqué dans la régulation de l’amplitude, de la durée et de la propagation des transitoires ER Ca2+ lors de l’induction de l’autophagie.
Les chercheurs soulignent également que des mutations de CaMKIIβ associées à des troubles neurodéveloppementaux (tels que MRD54) peuvent perturber l’autophagie, ce qui suggère qu’une activité autophagique anormale pourrait jouer un rôle important dans l’apparition et la progression de ces maladies.
« Cette étude approfondit non seulement notre compréhension du mécanisme d’initiation de l’autophagie au niveau biologique de base, mais fournit également de nouvelles informations et percées pour des orientations thérapeutiques potentielles dans la régulation de l’autophagie et des maladies telles que les troubles du développement neurologique », a déclaré le professeur Zhang.
Plus d’informations :
Qiaoxia Zheng et al, la protéine kinase II β dépendante de Ca2+/calmoduline décode les transitoires de ER Ca2+ pour déclencher la formation d’autophagosomes, Cellule moléculaire (2024). DOI : 10.1016/j.molcel.2024.12.005